循环流化床反应器二氧化碳捕集研究

来源：机械工程学报杂志2015年第2期北京时间：

作者：于广滨, 陈巨辉, 戴冰, 高德军

单位：1.哈尔滨理工大学机械动力工程学院 哈尔滨 150080; 2.哈尔滨工业大学化工学院 哈尔滨 150001

摘要：采用固体吸收剂对二氧化碳进行捕集是一种简单有效的方法。基于双流体模型，采用考虑颗粒聚团结构影响的能量最小多尺度曳力模型(Energy minimization multi-scale method, EMMS)计算气固相间曳力作用。以碳酸钾作为固体吸收剂，结合化学反应动力学理论，建立碳酸钾吸收二氧化碳过程的化学反应模型。以YI等的流化床试验台为模拟对象，对循环流化床二氧化碳吸收器内二氧化碳捕集过程进行模拟研究。模拟得到不同曳力模型对二氧化碳去除率的影响，发现采用EMMS曳力模型更接近试验数据。模拟给出颗粒体积分数、二氧化碳组分质量分数及固体温度分布特性。分析水蒸气质量分数、反应器高度以及操作压力对二氧化碳去除率的影响。结果表明，随着水蒸气质量分数及反应器高度的增加，二氧化碳去除率得到明显提高;而操作压力的增加使得二氧化碳的去除率有所降低。

关键词：二氧化碳吸收,数值模拟,循环流化床；

基金资助：国家自然科学基金(51406045)、科技部国际合作(2014DFA70400)、黑龙江省自然科学基金重点(ZD20140139)和黑龙江省自然科学基金(E201441)资助项目