二氧化碳捕集與封存是實現(xiàn)CO₂減排的重要手段與戰(zhàn)略性選擇。然而,CO₂捕集過程需要消耗電廠大量的蒸汽,降低了電廠的出力,使機組的運行長期偏離設計工況。中低溫太陽能集熱器具有類型多、集熱溫度范圍廣的特點,利用太陽能集熱來取代電廠抽汽進行二氧化碳捕集是降低火電廠能量損失的有效措施。因此,本課題針對太陽能耦合二氧化碳捕集的思路展開相關的理論與實驗研究。首先,從工程熱力學與化學熱力學的交叉領域出發(fā),揭示了能量轉化利用過程燃料轉化、動力循環(huán)以及氣體分離的能流與物流的變化規(guī)律,建立了系統(tǒng)能流與?流模型和CO₂捕集最小化機理,分析了CO₂捕集與壓縮過程的熱力學效能變化。研究表明,對于直接燃燒過程,燃料轉化過程的品位匹配度最差,?損失最大;太陽能集熱?效率受太陽能熱效率與集熱品位的影響,其與電廠的耦合降低了耦合系統(tǒng)的?損,體現(xiàn)了太陽能的優(yōu)勢。其次,吸收劑研究方面,針對離子液體獨特的優(yōu)勢,選定了[bmim][BF₄]離子液與不同醇胺溶液組成復配溶液。通過研究復配溶液在不同配比、不同溫度下的密度、... 

【文章頁數(shù)】：174 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 CO_2捕集與封存技術介紹
    1.3 化學吸收法CO_2分離研究進展
    1.4 太陽能輔助CO_2捕集研究進展
    1.5 本文的研究目的和內容
第二章 太陽能輔助燃煤電廠二氧化碳捕集能耗理論分析
    2.1 燃料轉化與二氧化碳釋放遷移的關系
    2.2 物理能與燃料化學能品位概述
    2.3 熱力學?概述
    2.4 燃料轉化與二氧化碳分離一體化熱力系統(tǒng)
    2.5 太陽能品位與集熱效率之間的關系
    2.6 太陽能品位對燃料轉化、動力循環(huán)以及二氧化碳分離的關系
    2.7 品位匹配特性
    2.8 結果分析
    2.9 本章小結
第三章 離子復配溶液的基礎物性及其CO_2吸收性能
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
    3.3 復配溶液熱物性測試結果
    3.4 復配溶液吸收CO_2的性能研究
    3.5 本章小結
第四章 CO_2吸收-解吸系統(tǒng)的設計和實驗研究
    4.1 醇胺溶液化學吸收法及工藝流程
    4.2 CO_2吸收-解吸試驗系統(tǒng)的設計和搭建
    4.3 實驗測試分析方法
    4.4 CO_2吸收-解吸試驗系統(tǒng)運行步驟與調試
    4.5 CO_2吸收-解吸系統(tǒng)實驗結果與分析
    4.6 本章小結
第五章 太陽能集熱對CO_2吸收-解吸運行特性分析
    5.1 太陽能集熱系統(tǒng)
    5.2 太陽能集熱器熱性能測試方法
    5.3 太陽能集熱性能分析
    5.4 太陽能輔助CO_2吸收-解吸系統(tǒng)運行情況
    5.5 CO_2吸收-解吸動態(tài)運行特性
    5.6 本章小結
第六章 地熱能-蒸汽互補二氧化碳捕集一體化系統(tǒng)
    6.1 地熱-蒸汽互補CO_2捕集的一體化系統(tǒng)
    6.2 地熱-蒸汽互補CO_2捕集一體化系統(tǒng)的熱力特性分析
    6.3 結果分析
    6.4 經濟性分析
    6.5 地熱能梯級利用方案的概念性方案研究
    6.6 本章小結
第七章 結論與展望
    7.1 全文總結
    7.2 本文創(chuàng)新之處
    7.3 進一步研究建議
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3704596