电厂烟气低浓度CO2的粉煤灰直接液相矿化技术

作者：王晓龙; 刘蓉; 王琪; 李旭; 刘练波; 郜时旺

来源：热力发电, 2021, 50(01): 104-109.

DOI：10.19666/j.rlfd.202010259

• 粉煤灰
• CO2
• 捕集
• 直接液相
• 矿化封存

以粉煤灰为原料采用直接液相法矿化封存燃煤电厂烟气中CO2是一种适合我国国情的新型CO2捕集与利用一体化技术。本文考察了粉煤灰物相组成、温度、固液比、气速、压力等工艺条件对矿化反应的影响,采用X射线粉末衍射、热重分析等手段研究了温和条件下粉煤灰的矿化反应机制。研究表明,增大悬浮液固液比能够有效增加CO2捕集能力但是会降低钙的转化率;烟气流速超过一定值后,CO2溶解成为决速步,Ca转化率达到饱和;温度对矿化反应有重要影响,对工艺温度条件的研究是进一步提高矿化反应效果的关键。当反应条件为温度60℃、固液比100 g/L、烟气流速350 mL/min时,北京粉煤灰对CO2的封存能力达到最大值(66 kg CO2/t粉煤灰,?Ca=50.86%)。基于该技术设计了5万t/a CO2直接液相矿化装置,估算了设备投资和运行成本。与国外采用天然矿石原料的CO2矿化技术相比,该技术反应条件更加温和,同时实现粉煤灰利用与温室气体减排,技术前景广阔,对我国未来实行碳中和目标具有价值。