有机胺捕集燃煤烟气CO2的吸收与解吸特性研究

摘要

本文采用化学吸收法,对吸收条件、吸收剂复配,再生工艺进行了研究。
　　1.以MEA为吸收剂,通过正交试验得出各因素主次关系为:温度〉CO2体积分数〉MEA的质量分数。在本实验条件下,最佳的吸收条件是:温度为40℃, CO2体积分数为15％,MEA的质量分数为20%。通过扩散速率模拟计算,推定MEA吸收CO2的过程属于气膜控制。对气液平衡模拟,计算得到了化学平衡常数、溶解度系数,也得出静态吸收法中物理吸收CO2的数量级为10-5 mol/10 ml。
　　2.在反应条件一定的情况下,将PZ添加到MEA或SG溶液中均可以提高溶液的吸收性能和再生性能,并且后者优于前者。
　　3.升高温度可以提高CO2的解吸率,但温度越高,实验误差也越大。
　　4.研究了三元混合胺溶液的吸收效果和再生效果,发现MEA-SG溶液的CO2吸收速率>三元复配溶液的CO2吸收速率>PZ溶液的CO2吸收速率;就吸收量来说,配比为MEA:SG:PZ=0.4:0.4:0.2的吸收液CO2吸收量一直处于较高的位置,其值为0.00108mol/10ml;就解吸率而言,三元复配溶液的解吸率要小于一元吸收液的解吸率而大于二元复配吸收液的解吸率。
　　5.对负压再生工艺进行了探讨。结果发现,再生效果随着再生时间的增加、再生压力的降低而改善。然后在再生压力10kPa,再生时间30min,水浴温度30℃的实验条件考察了复配溶液的负压再生实验效果。结果发现,二元复配溶液的解吸率随着PZ比例的增加而降低,三元复配溶液的解吸率随PZ比例的增加而增加。

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变量注释表

1 前言

1.1 研究背景（Research Background）

1.2 研究意义（Research Significance）

1.3 研究过程及方法（Research Procedures and Methods）

2 文献综述

2.1 CO2的性质及应用（CO2 Nature and Application）

2.2 CO2的捕获技术路线（CO2 capture technology route）

2.3 CO2化学吸收剂（CO2 Chemical Absorbents）

2.4 有机胺与 CO2反应机理（Organic Amine and CO2 Reaction Mechanism）

2.5 吸收剂的选择原则（Absorbent Selection Principles）

2.6 CO2的解吸方法（Desorption Method of CO2）

2.7吸收模型（Absorption Model）

3实验流程及分析方法

3.1 实验试剂和仪器（Experimental Reagents and Insrtuments）

3.2 实验装置及流程（Experiment Apparatus and Process）

3.3分析方法(Analysis)

4 吸收条件的优化

4.1 正交试验（Orthogonal Experiment）

4.2 不同条件下CO2吸收效果（The CO2 Absorption Effect under Different Conditions）

4.3 MEA 吸收 CO2传质模型与模拟（Mass transfer model and simulation of the absorption of CO2 into MEA）

4.4气液平衡模型（Vapor-Liquid Equilibrium Model）

4.5 本章小结（Summary）

5 混合胺溶液吸收CO2的研究

5.1 二元混合胺溶液对 CO2 的吸收与解吸（ Absorption and Desorption of CO2 by Binary Mixed Amine Solution）

5.2 三元混合胺溶液对 CO2 的吸收与解吸（ Absorption and Desorption of CO2 by Ternary Mixed Amine Solution）

5.3 本章小结（Summary）

6 再生新工艺的探索-负压再生

6.1 再生原理（Regeneration Principle）

6.2 再生实验（Regeneration Experiment）

6.3 本章小结（Summary）

6.4展望（Prospect）

7 结论

参考文献

作者简历

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