CH4-O2/H2O(g)白云石煅烧与CO2富集系统研究

摘要：

白云石煅烧是皮江法炼镁的第一步,存在CO2 排放严重、能耗高等问题.为减少白云石煅烧工艺CO2 排放,创建了基于CH4-O2/H2O(g)燃烧技术的白云石煅烧及其CO2 富集系统,可富集白云石分解和燃料燃烧产生的全部CO2,实现CO2 净零排放.通过Aspen plus建立系统换热网络,探究了系统热效率和火用效率随运行参数的变化,并分别以热效率最大和火用效率最大为目标对系统进行了优化.以单炉产能为 150 t/d的白云石煅烧体系为例,该工艺CH4燃烧量为5.184 mol/(kg-CaMg(CO3)2),具有每年约 460 万吨的CO2 资源化回收潜力.热力学优化结果表明:当H2 O(g)掺入量为9.02 mol/(kg-CaMg(CO3)2)、CH4 燃烧温度为 1592 K时,系统热效率最高为71.88％;当H2 O(g)掺入量为9.24 mol/(kg-CaMg(CO3)2)、CH4 燃烧温度为 1673 K时,系统火用效率最高为51.93％.相较于传统白云石煅烧工艺,系统热效率、火用效率分别提高约8.28％、16.23％.

关键词：白云石、煅烧、氧-燃料燃烧、热力学分析

分类号：TQ021.8(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金;博士后站中特别自主项目

在线出版日期：2023-05-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：47-53