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(1)碳酸化反应

M2CO3(s)+ CO2(g)+ H2O(g)→2MHCO3(s) （1）

(2)再生反应

2MHCO3(s)→M2CO3(s)+ CO2(g)+ H2O(g) （2）

图 1。1 碱金属基干法脱除 CO2 技术的原理图

式中 M 为 Na 或 K，固体吸收剂以碱金属碳酸盐作为活性组分，附着于高比表面积、高 孔隙率的载体材料上制作而成。其碳酸化反应温度为 60-80℃，再生反应温度为 100-200℃[7] 。 在该温度下，吸收剂不易失活，多次循环后可保持较高的转化率。具体工艺为：化石燃料燃 烧产生的烟气经脱硫、脱氮后温度冷却至 60℃左右，进入碳酸化反应器，在水蒸气的参与下， 烟气中二氧化碳与碱金属吸收剂发生式（1）的反应生成碳酸氢盐，并释放出一定的反应热， 脱除二氧化碳后的烟气直接排入大气；生成的碳酸氢盐在再生反应器中被加热，发生式（2） 的反应生成水和二氧化碳的混合气体，气体经冷凝后即可得到高纯度的二氧化碳，生成的碳 酸盐则返回碳酸化反应器进行循环利用。该系统置于脱硫脱硝设备之后，避免因硫氧化物、 氮氧化物造成的吸收剂大量失效。该反应系统所需能量低，可由电站系统的低品质热源提供。文献综述

研究表明：该方法的能耗可比传统的 MEA 吸收法下降 16% [8]。目前大部分学者都是针对如 何提高吸收剂的脱碳能力来展开研究而忽略了反应器对吸收剂脱碳特性的影响。

1。3 国际研究进展

1。3。1 美国的研究进展

本课题研究内容及目标

在 1。5 节中阐述了―鼓泡床—输运床耦合‖循环脱碳系统相对于目前研究较多的固定床脱碳 系统以及单一流化床脱碳系统的存在的缺点。针对目前现有常见反应器形式存在的不足，本 论文的主要内容是对一种新的叠式反应器―鼓泡床—输运床耦合反应器‖的循环脱碳特性进行 研究。本课题使用 K2CO3/Al2O3 作为 CO2 吸收剂，搭建―鼓泡床—输运床耦合‖循环脱碳实验 系统并进行实验，主要内容分为两部分。

第一部分，冷态实验，对―鼓泡床—输运床耦合‖循环脱碳系统的循环特性进行探究，主要 分为：

（1）系统输料量实验：探究反应器内中心风风量对反应器输料量的影响规律，并将热态 实验中所需循环量对应的中心风风量进行定量；

（2）系统返料量实验：探究返料风风量和松动风风量对再生器返料量的影响规律，找出 调节―鼓泡床—输运床耦合‖循环脱碳系统返料量。

第二部分，热态实验，对―鼓泡床—输运床耦合‖循环脱碳系统的循环脱碳特性进行探究， 主要探究以下几个规律：

（1） 吸收剂物料循环量对 CO2 脱除效率的影响规律；来-自~优+尔=论.文,网www.youerw.com +QQ752018766-

（2） 反应器内吸收剂物料床高对 CO2 脱除效率的影响规律；

（3） 碳酸化反应器内反应温度对 CO2 脱除效率的影响规律。 将通过研究物料循环量、物料床高、反应温度分别对 CO2 脱除效率的影响规律找出―鼓泡床—输运床耦合‖循环脱碳系统不同于固定床脱碳系统、单一流化床脱碳系统在脱除 CO2 效率 方面的异同，同时总结出提高―鼓泡床—输运床耦合‖循环脱碳系统 CO2 脱除效率的具体操作 方法。