沼气提纯过程中醇胺溶液吸收CO2传质性能

醇胺溶液吸收CO₂是沼气提纯领域重要的研究课题。在实验填料吸收塔中,以乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)为吸收剂,研究了吸收剂浓度、进气流量、CO₂浓度、进液温度对吸收过程转化率η、吸收速率N以及气相总体积传质系数K_Ga_e的影响。结果表明,吸收剂浓度增加可有效提高η、N及K_Ga_e;进气流率增加,η逐渐降低,N先增加后降低,K_Ga_e先增加后降低最终趋于稳定;随着CO₂浓度增加,η和K_Ga_e不断降低,N逐渐增加;随着进液温度升高,η和K_Ga_e均先升高后降低;MEA、DEA的最佳进液温度在40～60℃之间,并随CO₂负载量增大而逐渐降低。研究结果对于醇胺溶液吸收法沼气提纯技术的研究开发和实际应用有参考作用。     

填料吸收塔内乙醇胺溶液吸收CO_2增强因子

醇胺溶液吸收CO2是沼气提纯领域重要的研究课题。在实验填料吸收塔中,以NaOH水溶液吸收低浓度CO2的实验结果估算了填料的有效相界面积,建立了乙醇胺(MEA)溶液吸收高浓度CO2增强因子的数学模型,并从数学模型和实验的角度研究了MEA浓度、进气流率、CO2浓度等工艺参数对MEA吸收CO2增强因子的影响。结果表明,增强因子数学模型计算值与实验值能够良好吻合,MEA吸收CO2化学反应增强因子随进气CO2浓度增加而降低,随MEA浓度增加而增加,随进气流率增加而减小。     

基于HYSYS模拟的天然气脱碳影响因素的研究

采用Aspen Hysys模拟软件,对胺液脱除天然气中CO2的影响因素吸收塔塔板数目、吸收塔操作压力、原料气温度、MDEA溶液浓度、胺液组成进行模拟研究,并对模拟结果进行规律总结和合理解释。模拟结果表明,吸收塔塔板数目的增加对于胺液吸收CO2有促进作用;吸收塔的操作压力增大使得CO2的脱除率呈现出先线性增大后逐渐变缓的趋势;原料气的反应温度提高使CO2的脱除率提高;MDEA浓度的增大在一定范围内提高了CO2的脱除率,浓度过高时CO2的脱除率减小;MEA、DEA的加入会提高MDEA脱CO2的活性,且MEA促进效果优于DEA。     

不同开车工况对天然气脱碳装置响应特性影响

由于气田及输送环境影响，现场运行长期处于波动状态，而装置能否稳定运行与其在不同工况下的响应动作是否及时有效息息相关。为分析装置在不同开车工况下的响应特性，本文基于实验室建有的天然气脱碳循环实验装置实际运行情况进行优化研究，分析其中关键影响因素。研究结果表明，在单因素实验研究中，开车工况下不同进气流量、塔内压力以及贫液进塔温度对于吸收塔内温度场及闪蒸罐液位响应特性的影响差别不大。而对于开车工况处于较大的进气流量、较高的塔内压力、较低或较高的贫液进塔温度，其控制器响应会出现一定延迟或塔釜液位波动幅度较剧烈的情况。因此以吸收塔塔釜液位响应时间为评价指标，利用BBD设计法对各因素交互作用进行响应面分析，得到吸收压力对塔釜液位响应时间的影响极显著，并且在三种因素交互作用中，吸收压力与贫液进塔温度的交互作用对目标值的影响更为显著。     

13C NMR定量分析一乙醇胺（MEA）与CO2的吸收和解吸特性

13C NMR是一种有效的测定有机胺与CO2反应过程中离子浓度变化的检测手段。本文采用13C NMR分析了一乙醇胺(MEA)吸收与解吸CO2过程,吸收与解吸实验温度分别在313K和393K下进行。结果表明,吸收CO2过程中生成了MEA氨基甲酸盐、质子胺MEAH+与HCO3-/CO32-,并且CO2与MEA反应时先生成MEA氨基甲酸盐,当溶液吸收的CO2担载量达到0.455molCO2/mol胺时,才产生HCO3-/CO32-离子。在MEA吸收CO2过程中,MEA氨基甲酸盐的摩尔分数先增加后减少。在解吸过程中,MEA氨基甲酸盐的摩尔分数同样先增加后减少。HCO3-/CO32-在解吸过程中很容易就能被解吸,而生成的MEA氨基甲酸盐中大约有75%在解吸过程中并没有被解吸。     

氨水与MEA喷雾捕集CO_2能力的比较

为了研究喷雾捕集CO2技术的可行性,并比较新型吸收剂——氨水与传统吸收剂——MEA喷雾捕集CO2的能力,用微细雾化喷头将氨水与MEA溶液雾化,在喷雾塔中与模拟烟气逆向接触。研究了不同的氨水与MEA浓度、氨水与MEA流量、气体总流量、温度对CO2脱除率的影响。实验结果表明,喷雾捕集CO2技术可达很高的CO2脱除率(96.0%以上);CO2脱除率随着氨水、MEA浓度和流量的提高而增大,其中流量提高时MEA吸收CO2的脱除率增大幅度较大,可由36.9%增加到63.2%;随烟气流量的增大,MEA和氨水吸收CO2的脱除率分别下降16.5%和17.3%。在可比条件下,与相同浓度的MEA溶液相比,氨水脱除CO2的能力较强。     

生物沼气加压水洗脱碳过程研究及其控制系统设计

针对生物沼气加压水洗脱碳过程,进行工艺与动态特性分析。影响加压水洗脱碳过程的主要因素有液气比(进液流量与进气流量之比)、吸收压力、吸收温度等。液气比的增大、较高的吸收压力和低温均有利于提高CO_2的吸收率。以产品气CO_2体积分数低于3%和节能环保为目标,确定最优工艺参数,设计自动控制系统。对设计的系统进行实验,结果表明,所设计的控制系统稳定性高,控制效果良好,CO_2脱除率高。     

pH法监测MEA溶液吸收CO2反应进程

乙醇胺(MEA)溶液对CO₂等酸性气体具有良好的吸收效果,在气体分离与净化等领域有较好的应用前景。通过酸度计对MEA水溶液吸收CO₂过程中pH的变化进行实时监测,综合考虑了溶液浓度、原料气流量、温度对反应速率的影响,引入描述吸收性能的比催化活性概念。实验结果表明:随着溶液浓度增加,pH下降速率不断降低,饱和时间逐渐延长,饱和状态的pH不断提高;随着CO₂进气流量的增加,溶液pH下降速率逐渐提高并最终保持不变,溶液饱和时间逐渐缩短,饱和状态的pH随着流量的增加先降低后升高,在70 ml·min^-1进气流量下pH达到最低;随着溶液温度升高,pH下降速率先增加最终趋于稳定,饱和时间逐渐缩短最终趋于一致。该法操作简单,监测准确,并可以为CO₂吸收液的研发提供参考。     

CO_2捕集的吸收溶解度计算和过程模拟

为了降低CO2吸收法捕集技术的能耗和成本,以目前常用的单乙醇胺(MEA)溶液吸收CO2为例,采用电解质非随机双流体热力学模型(E-NRTL),对溶液中的CO2气体溶解度进行计算,计算过程包含了化学反应平衡和汽液平衡,计算结果和文献数据相吻合。在此基础上,建立了CO2吸收过程模拟程序和包括解吸能耗、气体压缩能耗以及液体输送能耗的过程总体能耗的计算方法,继而通过过程模拟分析了吸收塔和解吸塔压力、溶液浓度和流量等因素对吸收捕集过程的总体能耗的影响,获取了最优的工艺条件,为以后新CO2吸收捕集过程提供能耗分析方法基础。     

火电厂MEA吸收法捕集CO2的模拟与分析

为揭示一乙醇胺(MEA)吸收法捕集CO2的机制,探寻重要参数对脱碳效率的影响情况,利用Aspen Plus建立MEA吸收烟气中CO2的系统模型。通过与某电厂脱碳系统运行数据的比对,发现该模型与实测值的拟合度较好。模型考察了吸收剂温度、烟气流量及贫液负荷等因素对脱碳效率的影响情况。结果表明:吸收剂温度越低、烟气量越小、贫液负荷越低,CO2的吸收率越高。该模型对脱碳系统的变工况运行和提高脱碳效率,起到了指导和预测作用。