2016年8月,在中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項(xiàng)以及中科院科研裝備研制支持下,山西煤化所完成了國內(nèi)首套200 Nm3/h循環(huán)流化移動床連續(xù)CO2吸脫附示范裝置實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,CO2捕獲率達(dá)到90%以上,標(biāo)志著該技術(shù)向工業(yè)化邁出了堅(jiān)實(shí)一步。
在未來幾十年,煤電在全國發(fā)電量中的比重仍會占到60%以上,以燃煤為主的火力發(fā)電企業(yè)是CO2主要的排放碳源。因而對于燃煤排放的CO2進(jìn)行低成本大規(guī)模捕獲對于實(shí)現(xiàn)低碳減排、解決全球變暖具有重大意義。目前,CO2捕獲、利用和封存(CCUS)技術(shù)被認(rèn)為是快速減少大氣中CO2濃度最直接有效的技術(shù)手段之一。
近幾年,課題組先后開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的K基和有機(jī)胺類吸附劑(授權(quán)號:ZL2011103515970),并實(shí)現(xiàn)了吸附劑的制備放大,其CO2吸附容量分別為2.5 mmol/g和4.5 mmol/g以上,達(dá)到了同類吸附劑的國際先進(jìn)水平。同時研制并搭建了與吸附劑相匹配的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的200 Nm3/h循環(huán)流化移動床連續(xù)CO2吸脫附中試示范平臺(授權(quán)號:ZL2011103515966、ZL2014100554337),該技術(shù)具有氣固接觸面積大、氣體處理量大、傳質(zhì)傳熱好、易工業(yè)放大等優(yōu)點(diǎn),具有較高的技術(shù)競爭性。該技術(shù)的研發(fā)成功為燃煤電廠的碳捕集提供了重要的技術(shù)支撐,同時提升了我國在碳減排技術(shù)領(lǐng)域的核心競爭力。
多年來,研究團(tuán)隊(duì)從CO2吸附劑的設(shè)計制備、構(gòu)效關(guān)系及吸脫附機(jī)理、流態(tài)化流場模擬、工藝條件優(yōu)化及流化床吸附裝置設(shè)計等方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究,共發(fā)表高水平論文40余篇,授權(quán)國內(nèi)專利5項(xiàng)。