文章标题:基于低温液化技术的CO2捕集流程设计及分析
文章作者:李子博1,张勇1,王彦军3,王军3,李雪琴1,李兆敏1,2
关 键 字:低温液化;气液相平衡;Aspen Plus;CO2/N2混合气
文章摘要:
在工业生产中实现CO2减排是一项艰巨的挑战,也是应对全球变暖的重要技术路线。CO2捕集技术已得到了一定程度的发展,其中低温液化法具有可行性和经济性。利用工艺流程模拟软件Aspen Plus对低温液化分离CO2工艺进行全流程模拟,选择3种物性方法对混合气的泡露点线进行模拟分析,基于某公司排放的含有高浓度CO2的CO2/N2混合气为碳源,并对比文献数据,选择PR(Peng Robinson)状态方程作为本工艺的物性方法。分析了液化压力和温度对混合气液化率及CO2纯度的影响,以CO2液化率不低于90%、纯度不低于99.5%为目标,确定了最佳液化条件。为了最大限度地减少能耗,优化了冷却介质流量、冷凝温差、蒸发温度等工段参数,在最优条件下,CO2液化率达91.80%、纯度达99.50%,液化单位总能耗最低为12.22 kW·h/kmol。该研究可为低温液化分离CO2工艺设计与性能优化提供理论支持和技术参考。