中空纤维膜分离烟气CO_2工艺模拟优化

为了分离燃煤电厂烟气中的二氧化碳,基于Matlab软件的Simulink组件对三级中空纤维膜装置进行模拟优化。建立了中空纤维膜的数学模型,使用Matlab软件编程;并针对经过预处理后CO_2体积分数15%,气量50 000 m~3/h的电厂烟气,在Simulink组件中模拟了分离工艺流程。膜材料采用经过氟化改性的聚酰亚胺6FDA/TAPA六氟二酐/三(4-氨基苯基)胺)]。研究结果表明:随着膜面积和压力的增加,产品气中CO_2体积分数与CO_2回收率呈反比关系;所需的一、二、三级膜面积分别为42 000,50 000,5 200 m~2,需要的压缩机压力为一级0.7 MPa、二级0.65 MPa、三级1.5 Ma。最终得到的CO_2产品气流量为6 648.81 m~3/h,CO_2纯度86.88%,CO_2回收率77.02%,在满足分离要求的同时降低了碳排放。

Simulation and optimization of hollow fiber membrane separation process for separating CO_2 from flue gas