问题及答辩结果在线视频

下面我们请各位评委

有什么问题提问

陈老师是不是 您是这方面专家

还是魏老师我们

那个因为我是评阅的嘛

所以看的仔细一点

那个工作做得很全面了

对于氨法这个脱除二氧化碳

从纯氨 纯的这个氨水溶液

再加上氨水加哌嗪的溶液

对吧

然后流程上又做了新的改进

后面这个经济

经济合算也做的很详细

所以这整个论文就做的很全面

很 专业性也是比较明显

我提 提两个问题

一个是这个

你这个做成氨的时候

用的计算的时候

热力性模型用的PC模式

对

对 然后这个后面安上哌嗪以后

用的是成氨TR模型

因为加上哌嗪以后肯定只能

用成氨TR模型

然后反过来说

如果纯氨水的时候

其实也是可以用

成氨TR模型来算的

你觉得这个这两个会有

会有区别吗

就是说 对于纯氨水来说

如果是用成氨TR模型来算

会不会有什么区别

就是说 这是一个问题

第二个问题就是经济核算方面

就是 咱们不是有那个制冷的

那个能耗吗 电耗吗

这个制冷的这个电耗

和这个加热的蒸汽之间

能量换算这个

你是采用什么方法

我好像论文里面没看见

这两个问题 好

谢谢陈老师

那么对于第一个问题来说

确实我其实在研究 研究的开始

我是比较了这样两种模型

对于这个氨法 就纯氨水溶液

这样一个脱除二氧化碳

这样一个影响

我们其实就是 其实有一篇这个

这个中文核心的这个文章

其实就 关于这部分的研究

其实我是在发

通过这样一个比较我们发现

对于这个纯氨水

吸收二氧化碳来说吸收过程的话

采用pitzer模型或者ERT模型

都是无所谓的

它这两个都能达到

比较好的一个效果

但在高温下的这样解析过程

pitzer模型会出现比较好的

这样一个预测效果

这也是为什么我们最后模型

统一采用了pitzer模型

来做的这样一个原因

那么对于第二个问题

我们在进行这个精细

在这个精细分析上

我们是把所有的蒸汽消耗

或者这个电耗统一

折算成了电耗的损失

包括我们在

我在论文里面

其实是写了一个方程

但这个ppt上是没有反应出来

就是它是将这个蒸汽的消耗

考虑它的这个温度压力

把它折算成我它

原本可以发电的这个量

那么把它作为我抽取蒸汽

带来的发电的损失

然后对于制冷来说

我们是考虑制冷的功率

就是 就是能量的需求

我们考虑这样一个制冷的效率

大概是cop在大概是选择六

那我对它来进行折算成

我的制冷需要的电量

那么就统一 最后统一用电量

来进行这样一个比较

对 这个时候你的关键就是制冷

对

压缩电传不一样

制冷的电传就没有 对吧

所以就是那个

有个10度这个

就是小于这个25度的

对对对

因为是常温的水的话

就没有办法冷的那么冷

所以制冷的这个电耗

对

好了

好 我刚才那个制冷的问题

本来也要问都问过了

然后 我问一个压缩的问题

那个压缩功 它说消耗在哪儿

还有一个问题就是

你先回答这个吧

好嘞 谢谢伟老师

压缩功 它主要是将这个二氧化碳

得到的二氧化碳纯的产物

包括大概到98% 99%

然后纯的二氧化碳产物

从这个解析压力压缩到

大概十五十五个兆帕

这个过程中会消耗非常多的

这种压缩的功

这个过程是非常耗 耗功的

这样一个过程 然后

将来是一个液态的二氧化碳

存着 还是怎么着

对对 用到液态了

就它中间 包括它会加入

中间的这个去水的操作

以及中间的冷凝的操作

这在20分钟都是可以实现的

对

行 从你这个论文创新点来看

你觉得 我觉得你提了一个

新型的这个氨法脱碳的

然后再加上哌嗪的

感觉上新型的

就是效果已经很好了

是吧 哌嗪的稍微改善了一点

是这个 就是说从

对对从能耗的角度来讲

是这样的

从能耗的角度是这样

就是新型的这个

你觉得提出了

因为我看这个流程图吧

跟那个也有着很类似

你能不能讲一讲

它的关键的改进在哪一点

就是它取得这么大的一个

降低能耗的一个作用

我可以先把

我先把这个图调出来

对这样一个流程

我认为它的最最核心的点

其实是在于 有两点

第一点是 就是我在里面

有那个二氧化硫的负载

那么它会带来两方面的好处

一方面就是我这个

氨的清洗它加强了

另外是它抑制了这个

二氧化碳的这样一个再吸收

那么这样两个操作

就使得我的

二氧化碳解吸能耗也下降了

二氧化硫再生能耗也下降了

这是一个 一个主要的原因

另外一个原因是 我在

我利用这个电厂的

这样大流量的烟气去携带

逃逸氨

这样做来保证了一定的

氨的这样的效果

就是我不需要再生这样多的氨

我只要保证它的一个

比较高的这样一个清晰的浓度

会通过大流量的烟气会携带它

就会达到比较好的这种效果

对 你用二氧化硫

但是二氧化硫它的量非常的少

跟二化碳相比的话

为什么它会起这么大作用

这首先 一个是因为二氧化硫

其实它相对二氧化碳

它是个酸性更强的物质

所以它的ph值是更低的

这样一个溶液来说

Ph值低的话 对于这样一个

氨的清洗效果

当然是有一个非常明显的加强

另外一点是二氧化硫它不会再生

它比如在这个加热过程中

它不会出来

那么它在溶液中会

不断的累积 不断的累积

那么它的二氧化硫负载

它是不断升高的

这个浓度大概达到百分之

大概在0.5左右

那么相当于亚硫酸

这样一种溶液了

因此它对于这样

因此它 也就是说它一直能够

保持比较好的这样一个

行 那你要这样

我就觉得你还不如把

前面的脱硫去掉

跟你这个结合

你这个节能效果是不是更好的

对 确实是我在后面

进行经济分析的时候

我们确实是把

原有的脱硫它去掉了

因为它不需要脱硫

我希望

而且我从这个

参数影响分析来看

我们希望烟气中的二氧化硫

浓度它尽可能的高

它越高的话

它越能跟这个逃逸氨的

浓度去匹配

也就是说这流程

已经把二氧化硫这个脱硫去掉

对对对

因为我们保留的烟气中的二氧化硫

现在在这个可行性分析上

我们保留大概2000个pbm

但这个对中国来说

其实还是相对比较低的

这样一个值

然后还能生产化肥

对对 最后它会生产出这个

亚硫酸的这样一个硫酸

硫酸的那些化肥

经济效应还是会比较好的

行行行 知道了

好 继续

那我就顺着这个

因为我也关心那个硫的事情

我现在听明白了

就你的那个新的工艺

里面因为一个是大烟气量

一个是脱硫

一个是硫的这个影响

这个其实氨法脱硫它有些

有些问题

可能本身就是 现在国内

早期的氨法脱硫有

产生了有些年了

包括它本身

比如说产生的一些结晶的问题

对管道堵塞的问题

可能在实际的过程中

因为你这做的是模型

Aspen plus这个是做模型

真的是操作起来

可能是还是有些

工艺上的一些问题

这个可能还是要要考虑

当然不是你现在来考虑的

我终于听 我听明白

刚才伟老师是

我也想要问类似这样的问题哈

还有一个问题 就是你做了好多

因为我不太懂aspen plus

其实这些塔都是有流动

都是有流行的这样的一些影响

它传旨应该受流动性影响挺大的

就是aspen plus它

你在建立这些模型

因为你也做了一些一系列的验证

而且验证结果效果还比较好

是不是我的问题就是说

在aspen plus的时候

固话这些化工这些模型的话

它本身已经

把流动的问题考虑进去了

什么这样的一个填料塔的这个

对

这流动对传旨只有影响

对 其实对于这个

aspen plus模型来说

尤其是你如果考虑速率

基于速率的这样一个过程的话

它的流动模型是影响非常大的

其实我们在这里其实

对于吸收过程选取的是一个

逆流的模型

对于解析过程选用的

一个混合的模型

它会有一个可以去选择的

这样一种模型的选项

Ok 就是说它已经考虑过

流动对这个传旨过程的影响

对对对

没了 我这两个问题

工作做得挺系统的挺深入的

然后那个 我也是有两个问题吧

第一个你把那个现在2.4

或者是你2.47嘛

加了采用新的吸收机之后

降到2.47

这已经是目前是这个

环吸收很低很低的这个数据了

我第一个问题 就是说

你有没有分析这个

它的极限值是 应该是多少

或者说理论能耗应该是多少

有没有从热力学角度

分析过这个问题

第二个问题就是说

我找了一下 就前两天

我在看的时候找了一下

好像没找到你采用这个

新的吸收工艺和吸收剂之后

你的全场的那个电效率

最后的那个pantry到底

应该是 是多少

你比如说现在咱们说

燃烧后的话是10个点

那么降到

现在你这个能够做到多少个点

你应该是有数据的

有有 谢谢高老师

那么对于第一个问题

第一个问题是啥

这个只是个建议

因为2.47这个 这个值

明白了 我想起来

您说的是这个理论能耗问题

理论极限的问题 对吧

其实在现有的 现在的研究中

其实最开始其实

对这个氨法脱碳来说

就是从理论去预测

那么大概给出大概都在

其实都是根据它的这个反应热

就相当于大家认为

它的这个理论极限

在它的反应热部分

因为如果气体热跟显热部分

其实都可以通过工艺的改进

或者是额外的这样一个设施

去降低它

但是反应热你是

没有办法去降低的

它是一个固有的这样一个参数

那么对于第二个问题

对于这个发电效率的下降

我们提到一般来说

大概在10个百分点 10个点

那么我们刚才通过分析发现

我们最终大概在降了八个百分点

就是降到了8个百分点

还是比较明显的这样一个下降

都比较简洁 都比较看好

我就觉得

这个有一个小小问题

咱们先看你那个结论70页

就其实刚才的问题里边就

就你自己怎么来看待

你的这个研究

真要说看你那个结论的话

结论部分是吗

对 74页对 74页

你看你现在这种写法

给我感觉就是说

第一个 这话恐怕谁都知道

对吧 你不用你就也知道

也有结论了就是

包括第二个流程优化有效手段

这估计大家也都知道

关键你的逻辑

其实在你讲你的研究结论

或者你的创新的时候

一定要讲清楚你自己创新是什么

是什么

就比如你刚才讲的那个

有二氧化硫的一个体系

也许对这个体系的分析

是你的一个一个新的东西

但这个话我前面听到过

我不知道 就是说

你自己真正的新的内容

你研究的结论应该是有特异性的

就你特别根据你的研究得出的

跟别人不一样的结论

才是你的研究结论

概括性太笼统了是吧

你这两个太大了

对就让人感觉你这两个结论

你不说你不做研究

大家也知道对吧

那你就 就我们就怀疑你这个

这个是咋回事了 对吧

这个 希望就是这个

这个是你要自己去那个

再下面一页是你关于3个创新

你看 后面两个至少

你看看你后面一个

你至少并采用脱硫液进行这个

这可能是

但是你真正降低能耗的核心

其实你没有

还是应该要特别突出的

把它说清楚

要不然没感觉

是

是不是就这么很自然的

我优化优化就一定会

一定会降低能耗

那我就马上说了

人家也就琢磨这个

这个流程优化

怎么人家就能耗没降低那么低

那么你的核心的思想

或者核心的内容是什么

就在这里边要这么一个体现法

可能这是一个general的

一个评价

谢谢老师

对 还有一个的话

其实你在

不管是你在吸收和再生的时候

电耗只是一个部分 对不对

你 我现在不是很清楚

就是你最后的话

第二个问题其实就是针对你那个

65万千瓦的那个基准的一个计算

最后你是把它所有的能耗

全部合在这个电耗里边

从发电效率的变化

来做的这个地方

那么我看了下 一个的话

我很好奇 它那个38.9

其实是一个效率不是太高的

超临界 我刚才看了煤耗

是316克 这好像有点

比我的想象的这个

这个要效率要低

一般现在都是在43 44

这样子一个水平

就我不知道选这个是因为

它早期就是这么一个炉子是吧

对 它在是这个

美国能源信息管理局

2013年的这样一个报告

因为它 因为我需要做经济分析

需要比较详细的这个电站的参数

参数条件

刚好有它的参数

对对

所以拿它去 拿它去做分析

就是 就是你在做这3个分析

包括前面全部是用的方法差不多

就是都是用aspen的

这套东西来算 是吧

你再加一些经济的东西

就从方法学上面 就是说

除了这个流程

我还是对你这个创新

你仔细想一想

就这样子做法

用一个商用的软件

对这样的一个系统的那个分析

就到底创新在什么地方

我还是觉得就有点打鼓

说实在的

就是当然你有一些结论很清楚

特别是第二方面

包括第三方面

就是你得到的结论就是

其实因为前面你们做这个

新型的吸收剂的时候

还是 还是挺推崇这种

新型吸收剂息

那么你就你就

基本上我的判断

如果你这个结论是对的话

那这种新的吸收剂

实际上由于再生能耗的

可能的提高

就是 其实作用不是特别大

那么 那么当然你是不是

还有 你仅仅是从能耗的角度

是不是还有别的优异性

就不知道了

还有一个其实刚才

就包括二氧化硫的问题

可能带来的各种副作用

其实你共脱除

就是是不是会有其它的副作用

就这方面有没有更深入的

这种分析和思考

希望就是要不然

就是反正一个软件也算出来

都是想的挺好

其实实现起来

可能就会有很多问题

这是一个感觉

还有关于能耗的计算

就我现在不是很清楚

就是说你最后一样都是布电耗嘛

其实就是比如说

你现在算出的四点几

这个兆焦每公斤的二氧化碳也好

现在包括你降到二点几的兆焦

这里边就是说

其实到底是

全部必须要用电

还是有一些是热 有的是电

有的是其它的能量

就是说 你这个

因为能量的匹配是不一样嘛

如果能够用比较低匹位的能量

来进行匹配的话

我不知道有没有这方面

因为我在你

你进行流程的优化的时候

我其实最想看到的是这

这一部分也是很重要的

现在大家就是这个讲

讲这个能量的匹配我们

但是我没有感觉

那么有没有可能 我不知道

如果全是用电 那样什么

什么也没得说

对吧 那就是用电

电的话 就是很简单

但是如果有热用电的话

那你联合去 就很可能都是四

四个兆焦 其实它们的匹位

是不一样的

有没有可能比如用铀

或者其它的这种

因为你这个去分析的话

有可能就是说 我怎么

就不仅仅是优化我这个流程

而整个电厂和我的

脱碳的工艺一起的优化

这一方面的考虑

也许比你现在这个潜力更大

不知道有没有这方面的

我简单回答一下

您刚刚说的

就是其实除了

第四部分的经济分析

在前述三部分中的

我们对于能耗的定义

都是指的在尾气部分的热耗

也就是说 我刚才提到的

四兆焦也好

或者二点几兆焦也好

它指的都是热耗 热量

我们在这种电站的应用场景下

我都是从低压蒸汽抽过来

用蒸汽来供这个热量

它是一个热

那么为了当然

最后为了经济分析

我们为了能够得到一个

总的这样一个发电效率的损失

我们需要把这个热量

来转化成我的电脑来进行计算

也就是最后

就你在 你在第二部分

在转化的时候 是用什么

用这一部分 就是用

抽气这部分可能的

发电量

对对对

那你现在时刻相当于

多次转让的电

其实已经是可用能的概念

应景是用到这个概念

对最后 最后的一部分

其实是可用能的概念 对

所以 所以在这个转化中

就会体现出我对蒸汽的

匹位的要求

因为你的如果你的

蒸汽温度不一样的话

你可以发电的这个潜力

也是不一样的

它现在这个部分

但是你其实有没有可能

它由于匹配的话

比如我不知道你有没有考虑

就是我 我在吸收和

吸收 吸收过程其实它

是一个应该是放热过程

这部分热有没有可能

能够用起来 或者怎么样

具体这部分可能

还没有做这种研究

但是这可能这事情确实您

跟您说的一样 确实也涉及到

碳捕集系统本身

以及碳捕集跟电站

这样一个复合体系

它的这个热量的匹配

或者是这个用的分析

确实是这也是

也是比较重要的一方面

相当于你现在目前

还是在碳本身的

这个系统的优化上

并不需要在电厂的系统去优化

对对对

行 看看大家还有什么问题

王老师有问题吗

前面何老师还有几个问题

你还没回答

那几个创新的

核心的创新 其实你现在这种写法

没有体现出来

对 你的写法至少

没有给人感觉很专业

因为我觉得 因为我想

最后的这个结论跟上一题

有点重复

所以想着结论写一个更

就是更有指导性意见的那种

大的方向或者那种

可能就提炼 提炼太笼统了

就是你比如你用三句话来讲

你三个创新 一定是你特意的

不用general

包括你这个创新的第一点

我刚才本来就不跟

你回到那个创新点的第一点

你看也是非常general的一句话

这四个对能耗的影响规律是吧

那意思 人家以前这个

脱碳工艺的关键参数

对能耗的影响规律 就没有嘛

因为其实在逻辑上是

你既然也aspen aspen

除非你自己把函数

全部你自己放进去的

如果它具备这个能力的话

说明它这个规律老早就已经有了

你只是用它的规律

来做个计算而已

定量的做一个计算

把它寻找出来

对吧

行 现在基本上明白了

就是最后一部分

第二第三个 我有点明白

你这个的真正的创新在什么地方

就第一个创新 我现在还是希望你

你自己能够说一说

到底真正的新在什么地方

你内在的或者

你真正跟别人不一样的地方

比如你发现哪个参

人家肯定也做过

很多参数分析对吧

你的分析跟人家

到底差别在什么地方

我认为它这最大的这个

就是新意就在于

我在这个参数分析的过程中

我是对于这个总能耗的一个分析

但是 但是我们前提条件

在这样现有的典型工艺

它要不是说

我降低二氧化碳解吸能耗

要不是说我降低我的

氨的再生能耗

但是这二者其实是

在参数上是互相关联的

就比如说我氨水的浓度的话

氨水浓度一升高的话

我解吸能耗下降了

但是氨再生能耗上去了

那么它对于这个总能耗

它有这样一个

怎样的一个规律

那么它其实是真正应用起来

它其实是关注这个点

就是我如果真的用于氨法脱碳

我关注的是总能耗最低

而不是我的

不 人家也是算出一个总能耗

四点几兆焦什么的

每吨它不是

都肯定也都是总能耗了

人家怎么算出来

也是两部分加起来了应该

您这个

对确实 它最后结论

是两部分加起来的

但是 我现在不能说没有

但是至少 从这个总参数的

总能耗的这个角度去分析

参数的这样一个优化

它是非常非常缺乏的

但你其实也是

反正是我变个公话对吧

变 变个参数

我算下来以后去取一个最低

并没有真正的直接从算法上

就是真的去寻优

真正优化 自己并没有做对不对

你现在还只是一个分析

您指的寻优是一个

不 真正的优化

应该是你就是建立它的

它的

方程

乘数对吧

你去找最低点

比如说最 能耗最低

就你现在的判断是 只是说

用这两个字直接匹配了一下

反正加起来 各种参数一

反正单一参数一变

发现它这个参数最低 就是最低的

杨老师 您说这种确实是

就是如果说我需要一个优化方案

采取的是最合理的

或者最基础的这样一个原理方案

但是对于这样一个工艺来说

它是一个应用性的工艺

比如说 您说的建立一个方程

那么这个其实存在着一个

我不要担心是不是你这个

是不是这么简单的

就两个这么一加

是不是就是最

是不是肯定最优

是不是最低的 是吗

我觉得您说的这个

可能是需要从更数学

或者更物理的基础的角度

去做这个方面的工作

那你有正交

就是正交试验

也包括了四种因素

对我们的最后其实是它是

因为我希望能够通过有限的

疯狂点来找到这个

最低的这样一个数据

所以最后采用的是一个

正交法则的这样的方式来用

现在是认为这四个参数的

影响规律就是它

对

就你这四种因素 集合起来

寻找一个

最低的这样一个值

希望能作为后面的

研究的一个基准

一般你

是是

没关系没关系 最优化

其实 其实这个是一个

很古老的话题了

谢谢老师

行 看看大家还有什么问题

就是你的经济核算

用的是美元嘛

现在用的国外的这个这些参数

包括设备 一些造价什么的

那你觉得在

如果是用中国的造价的话

那会是什么情况

是这个文章最开始

采用美元来计算

这主要是取决于两方面

一方面是我电站的部分

它是一个美元的基准

就是我 因为我不能单算

碳捕集的部分

我需要考虑到电站的部分

所以它是一个美元的基准

我采用了美元的基准

另外一部分

是我采用了这样一个

主要是建设成本的计算方式

是采用了aspen的它里面的

类似的这样一个计算模块

因为这个模块它能只能给出

美元报价的这样一个

供应商的这样一个

成本跟人力成本

所以 所以最后只能给出

美元的这样一个

详细的这样一个列表

那么具体到

如果是谈国内采购

或者是国内人工安装的话

我倾向于认为

它会比这个数字要低一些

就哪些方面就是包括你这

其实也包括硬性成本了

包括就是 设备成本硬性成本

我记得以前有做过的

说这个人工费是

中国是澳大利亚的六分之一

最后这个 就是你这个

一个计价的这个能源这个费用

反过来中国是澳大利亚6倍

这个是有点奇怪

就是说

你的电费 现在这个

最后算出来 就是差别太大

投资成本要高很多

那电费就比我们便宜

对 就差距很大

你大概去会算一下

如果像这样的情况

比如在中国的话

哪些方面是跟美国相比的话

哪些是便宜很多哪些是

那如果按您

就是按陈老师提供的

这些信息来说

它确实还是需要一番计算来说

因为就是其实

就是等于对这个最后

可以看这个灵敏度分析来看

就是它其实

因为你刚才提到

这个能源价格的是比较高的

那么它有可能对这个

这部分的这个影响

就会有一些差异

然我我前面提到

比如中国经济水平的问题

或者是它人力成本的问题

它的这个建设成本跟运营成本

会比较低

那么这二者的低

以及各自二者的高

它们中间最后会产生三个结果

它确实需要一些计算才能给出来

所以我现在也不能

就是往下揣测它会

第一幅的会高

现在时间就是一个揣测当中

对对 这个二氧化硅可能它

它其实是

其实我们就是因为时间

就是那个财务的那个成本就

也不能15年20年

就能全部回收

一下子财务成本就特别高

经过这个答辩委员会的内部会议

那么形成了这个答辩的决议

也经过表决的话

应该是全票通过答辩

那个我把决议的话

全文念一下

论文针对氨水溶液

脱除燃煤电烟气中

二氧化碳的能耗问题

从吸收剂吸收工艺等方面

展开研究

选题具有重要的理论意义

和应用价值

论文主要创新成果包括

一 通过对二氧化碳

捕集系统总能耗影响因素的

优化分析发现

二氧化碳解析能耗的显热部分

主要受吸收液流量影响

气体热部分主要受

吸收液氨浓度

和二氧化碳负载影响

反应热部分相对稳定

氨再生能耗对系统总能耗

有显著影响

二 提出了一种氨水

脱除二氧化碳的新型工艺流程

在结合烟气脱硫的同时

实现氨的再生

并采用脱硫液进行逃逸氨清洗

和产物进化

该工艺显着降低了

氨法脱碳系统能耗

三 分析了氨哌嗪混合吸收剂

脱除二氧化碳的

能耗变化特征特性

哌嗪的加入降低了体系显热

气体热和反应热

但也会增大氨再生能耗

在新型流程下总能耗略有下降

论文工作表明

作者已掌握了本学科

坚实宽广的基础理论

和系统深入的专门知识

具有独立从事科研工作的能力

论文内容充实写作规范结论正确

答辩过程中表述清楚

回答问题正确

答辩委员会认为

这是一篇优秀的博士学位论文

经答辩委员会无记名投票表决

五票一致同意

通过博士学位论文答辩

并建议授予余景文

工学博士学位

祝贺