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相似文献
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1.
环丁砜对乙醇胺溶液吸收和解吸CO2的影响   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
郭东方  郜时旺  罗伟亮  陈健 《化工学报》2016,67(12):5244-5251
利用物理溶剂环丁砜替代部分水,采用气液搅拌实验装置和真实热流量热法测定了环丁砜对乙醇胺(MEA)溶液吸收和解吸二氧化碳(CO2)过程的影响,考察了CO2循环负载、吸收速率、吸收热和解吸热等性质变化。研究表明:环丁砜对MEA溶液负载CO2的吸收热影响较小,但对吸收速率、循环吸收容量和解吸过程影响较大。环丁砜可降低MEA溶液对CO2的表观吸收速率,且随CO2负载量的增大,降幅也逐渐变大。环丁砜有利于富液解吸过程,加快解吸速率,增大CO2解吸程度,同时单位热流负荷、单位冷流负荷和单位能耗均有不同程度的降低。在燃煤电厂烟气条件下,20% MEA+20% sulfolane体系相对20% MEA体系,其表观吸收速率平均降低约10%,CO2循环吸收容量增加24%,单位CO2解吸能耗降低18%。  相似文献   

2.
徐令君  王淑娟 《化工学报》2018,69(9):3879-3886
搭建汽液平衡实验台,对液液分相CO2吸收剂1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim][BF4])/乙醇胺(MEA)混合水溶液与CO2的汽液平衡进行了实验测量与分析,并对该吸收剂解吸能耗进行计算。结果表明,随着温度的升高,相同担载量溶液对应的CO2分压升高,[Bmim][BF4]质量分数的改变对汽液平衡的影响不明显。与传统有机胺溶液30%(质量)MEA相比,该吸收剂在能耗方面主要优势在于解吸过程中显热和潜热的减小。其反应热在担载量大于0.45之后明显减小,潜热的减小主要由于解吸塔内H2O气相分压和摩尔分数的减小,当[Bmim][BF4]质量分数大于30%时,显热可以减少30%以上,减少的原因主要为比热容的降低和富液胺浓度的提升。  相似文献   

3.
杜敏  张力  Bo Feng 《化工学报》2011,62(2):412-419
实验研究了己二酸对MEA水溶液吸收-解吸CO2的影响。在0.4 mol·L-1 MEA的CO2吸收富液解吸过程加入一定量的己二酸并分析了其对CO2解吸能耗和解吸速率的影响,发现解吸速率明显升高,析出单位体积CO2的能耗显著降低;对解吸还原后的贫液进行了CO2二次吸收的实验,发现因加酸引起的CO2二次吸收量变化小于7%;为去除不确定因素对CO2相似文献   

4.
比较了9种不同配方醇胺溶液对CO2的吸收解吸性能。其中,N-乙基乙醇胺(EMEA)+二乙氨基乙醇(DEEA)+哌嗪(PZ)和2-氨基-2-甲基-1,3丙二醇(AMPD)+哌嗪(PZ)+水(H2O)两种溶液的吸收解吸的稳定性最佳,平均解吸率高于94.00%。本文对这两种溶液进行了144h热降解和96h氧化降解实验,结果表明热降解后的EMEA+DEEA+PZ溶液的吸收解吸性能稳定性较高,每千克溶液对CO2的平均吸收量、平均解吸量略有升高,分别升高1.58L、0.35L,平均解吸率下降2.04%;而氧化降解造成每千克EMEA+DEEA+PZ溶液对CO2的平均吸收量、平均解吸量分别下降0.45L、1.75L,平均解吸率下降2.25%;热降解对于AMPD+PZ+H2O溶液吸收解吸性能影响较大,造成每千克该溶液对CO2的平均吸收量、平均解吸量分别下降5.63L、4.03L,平均解吸率升高2.32%;在经过氧化降解之后,每千克AMPD+PZ+H2O溶液对CO2的平均吸收量、平均解吸量分别下降1.05L、0.70L,平均解吸率升高0.59%。液质联用分析结果表明,热降解导致EMEA浓度减小了19.67%,AMPD浓度减小了71.89%;氧化降解导致EMEA浓度减小了18.18%,AMPD浓度减小了74.53%。由此说明,EMEA+DEEA+PZ比AMPD+PZ+H2O具有更佳的抗降解性能。同时,根据电喷雾质谱结果对两种溶液的热降解、氧化降解的机理进行推测,热降解中生成恶唑烷酮类物质,氧化降解则是生成酸类物质。其中,氧化降解对两种溶液都造成了负面影响,而热降解则不然。  相似文献   

5.
张亚萍 《无机盐工业》2022,54(8):96-100
有机胺法是最有效的燃煤烟气二氧化碳(CO2)捕集技术之一。使用Aspen plus模拟乙醇胺(MEA)捕获烟气CO2的过程,先进行单独的吸收塔与再生塔模拟,在单独系统模型收敛的基础上,再进行吸收-解吸的综合模拟。在入塔烟气流量为8.22 m3/min、CO2物质的量分数为0.18、MEA流量为2 311.3 kg/h、MEA物质的量分数为0.12条件下,MEA捕集燃煤烟气中CO2的模拟结果: CO2脱除率为69.3%,净化气中CO2物质的量分数为5.33×10-2,再生塔顶再生气中CO2物质的量分数为0.956,基本达到了设计要求。此为更深入地开展胺法吸收CO2的研究提供了依据。  相似文献   

6.
用硅烷偶联剂(A-172)对金红石型纳米TiO2进行有机表面改性,采用红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)对改性结果进行了表征。红外光谱表明,A-172以化学键的方式结合在纳米TiO2表面;透射电镜照片表明,改性后的纳米TiO2表现出较强疏水性。将改性后的纳米TiO2作为紫外线屏蔽剂添加到聚乙醇酸(PGA)中,分别制备了TiO2质量分数为0.5%、1%、1.5%和2%的复合材料,并采用氙灯气候试验机对纯PGA和PGA/纳米TiO2复合材料进行加速老化对比试验。实验结果表明,改性后的纳米TiO2在PGA材料中具有良好的分散性,使PGA具有更宽的紫外吸收范围和更强的紫外吸收峰,其中,当添加质量分数为1.5%时改性效果最佳,经过800h加速老化后,复合材料黄色指数只增加4.1,拉伸强度和缺口冲击强度保持率为56.34%和65.15%,分别比纯PGA提高了42.29%和37.21%,重均分子量和数均分子量保持率也分别提高了33.64%和33.99%。  相似文献   

7.
单乙醇胺吸收CO2的热力学模型和过程模拟   总被引:4,自引:1,他引:3       下载免费PDF全文
李晗  陈健 《化工学报》2014,65(1):47-54
采用非随机双流体电解质(ENRTL)热力学模型,通过拟合单乙醇胺(MEA)的饱和蒸气压、热容数据,MEA和水(H2O)二元体系的汽液平衡、热容、混合热数据,以及二氧化碳(CO2)在MEA水溶液中的溶解度数据,建立了MEA吸收CO2的热力学模型,并用核磁共振(NMR)组成数据成功地进行了验证。在此模型基础上,利用平衡级模型建立了MEA吸收/解吸CO2的过程模拟,利用文献中中试工厂数据验证了过程模拟的准确性。对于质量分数为30%的MEA溶液,固定吸收塔CO2去除率为90%的条件下,当吸收塔液气质量流率比值为2时,再沸器能耗最小,为3.64 GJ·(t CO2-1。  相似文献   

8.
阳涛  毕崟  郭开华 《化工学报》2012,63(10):3152-3157
1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐([APMIm])对CO2等酸性气体具有较强的选择性吸收性能,在能源及环保领域有较好应用前景。运用等容饱和吸收法在高压不锈钢反应釜中测得CO2在3种不同含水量的1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐水溶液中的溶解度数据,实验的温度范围为278.15~348.15 K,实验压力由低于大气压到最高6.5 MPa。实验结果表明,当水的质量分数达到60.84%以上,离子液体水溶液吸收CO2的能力和速率才会得到显著提升。尤其值得注意的是,在278.15 K、120 kPa达到吸收平衡时,CO2在含水质量分数为60.84%的1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐水溶液中的溶解度达到0.459 mol CO2 ·(mol IL)-1,接近理论最大吸收值0.5 mol CO2·(mol IL)-1。在较高压力下(3.9 MPa)最大CO2吸收量为1.894 mol CO2·(mol IL)-1。  相似文献   

9.
刘妮  洪春芳  柳秀婷 《化工学报》2017,68(9):3404-3408
试验研究了不同种类(Al2O3、Cu、SiO2)、不同质量分数(0.05%、0.1%、0.15%)及不同粒径(10、30、50 nm)的纳米粒子对CO2水合物热导率的影响。结果表明温度为-5~5℃时,纯CO2水合物热导率为0.553~0.5861 W·m-1·K-1,具有玻璃体的变化特性。分散剂SDBS的加入,可改善CO2水合物-纳米粒子体系的导热性能。在相同的质量分数和粒径下,纳米Cu粒子对CO2水合物热导率的增强作用最好,但综合考虑水合物生成特性和溶液悬浮稳定性,选用纳米Al2O3粒子较合适。Al2O3粒子粒径越小,水合物热导率越大,15 nm比50 nm纳米粒子体系中CO2水合物热导率的增长率平均提高了12.7%。此外,CO2水合物热导率随Al2O3粒子质量分数的增大而增大,质量分数由0.05%增加到0.15%时,水合物热导率的增长率由4.2%提高到8.2%。  相似文献   

10.
以氧化石墨烯改性纳米二氧化钛为光催化活性成分,通过流延成型法制备了壳聚糖/纳米纤维素/石墨烯改性纳米TiO2光催化复合膜。利用热重分析仪(TG)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对复合膜的结构进行表征。研究了壳聚糖/纳米纤维素/改性纳米TiO2复合膜的力学性能,对比了复合膜对亚甲基蓝及甲基橙的光催化降解性能。结果表明,改性纳米TiO2的添加提高了壳聚糖复合膜的力学性能及耐热性能。改性纳米TiO2质量分数为4%的复合膜抗拉强度最大,达到43 MPa。改性纳米TiO2质量分数为2%的复合膜断裂伸长率最大为13.6%。在模拟溶液质量浓度为20 mg/L时,改性纳米TiO2质量分数为2%的复合膜对亚甲基蓝降解率最大,为51.7%。改性纳米TiO2质量分数为4%的复合膜对甲基橙降解率最大,为42.2%。模拟溶液初始浓度愈高,则复合膜对亚甲基蓝及甲基橙降解率均降低。  相似文献   

11.
Amine-based carbon dioxide(CO_2) capture is still limited by high desorption energy consumption. Fixing CO_2 into carbonate is a safer and more permanent method. In this work, calcium oxide(CaO) is introduced to perform chemical desorption instead of thermal desorption on 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene(DBU) aqueous solution after CO_2 absorption. The X-ray diffraction(XRD) patterns of solid products show the formation of calcite calcium carbonate(CaCO_3), which prove the feasibility of this method. The effects of reaction temperature, reaction time and Ca~(2+)/CO_3~(2-) molar ratios on the related reactions in CO_2 absorption–mineralization process and CaCO_3 precipitation are discussed, and purer CaCO_3 is obtained by ultrasonic treatment. The CaCO_3 content can be increased to 95.8% and the CO_2 desorption ratio can achieve 80% by 30 min ultrasonic dispersion treatment under the conditions(40℃, 180 min, Ca~(2+)/CO_3~(2-) molar ratio = 1.0). After five cycles, DBU aqueous solution shows stable CO_2 absorption and mineralization ability. Fourier transform infrared spectroscopy(FT-IR) spectra of the reaction process also indicate the regeneration of the solvent. Compared with thermal desorption, this process is exothermic, almost without no additional heat.  相似文献   

12.
Post-combustion CO2 capture (PCC) process faces significant challenge of high regeneration energy consumption. Biphasic absorbent is a promising alternative candidate which could significantly reduce the regeneration energy consumption because only the CO2-concentrated phase should be regenerated. In this work, aqueous solutions of triethylenetetramine (TETA) and N,N-diethylethanolamine (DEEA) are found to be efficient biphasic absorbents of CO2. The effects of the solvent composition, total amine concentration, and temperature on the absorption behavior, as well as the effect of temperature on the desorption behavior of TETA-DEEA-H2O system were investigated. An aqueous solution of 1 mol·L-1 TETA and 4 mol·L-1 DEEA spontaneously separates into two liquid phases after a certain amount of CO2 is absorbed and it shows high CO2 absorption/desorption performance. About 99.4% of the absorbed CO2 is found in the lower phase, which corresponds to a CO2 absorption capacity of 3.44 mol·kg-1. The appropriate absorption and desorption temperatures are found to be 30℃ and 90℃, respectively. The thermal analysis indicates that the heat of absorption of the 1 mol·L-1 TETA and 4 mol·L-1 DEEA solution is -84.38 kJ·(mol CO2)-1 which is 6.92 kJ·(mol CO2)-1 less than that of aqueous MEA. The reaction heat, sensible heat, and the vaporization heat of the TETA-DEEA-H2O system are lower than that of the aqueous MEA, while its CO2 capacity is higher. Thus the TETA-DEEA-H2O system is potentially a better absorbent for the post-combustion CO2 capture process.  相似文献   

13.
To understand the behavior of separation of CO2 from CO2-N2 mixtures using a hydrophobic microporous hollow fiber (polytetrafluoroethylene) contained gas-liquid contactor with aqueous solutions of 2-amino-2-methyl-l-propanol (AMP) as liquid media in the shell side, first, the absorption of dilute CO2 into aqueous AMP solutions and the desorption of CO2 from CO2-loaded AMP solutions into N2 stream were investigated separately for various combinations of operational variables. Secondly, the simultaneous absorption and desorption in a single unit was performed to check the possibility of a long-term continuous operation. The resistance to diffusion in the hollow fiber phase during absorption amounted to ca. 86% of the total resistance, and slightly decreased with increasing AMP concentration. The AMP solution partially leaks into pores of the hollow fiber, and both the diffusion and chemical reaction of dissolved CO2 in the liquid-filled pores under the slow-reaction regime mainly control the overall absorption rate. If the physical diffusion in the liquid-filled part of the pore completely controlled the absorption process in the present hollow fiber contactor, the length of the liquid-filled part would be evaluated to be 72 ~ 108 urn as compared to the total pore length of 500 um. The desorption rate was found to be independent of the gas velocity in the lumen side. The desorption process can be regarded as being controlled by diffusion and chemical reaction in both the stagnant film of the liquid phase and the liquid-filled pore of the hollow fiber phase under the slow or intermediate reaction regime. Simultaneous absorption and desorption process in a single contactor was found to be kept in a stable state at least until 20 h.  相似文献   

14.
董伟  陈晓平  吴烨 《化工学报》2014,65(9):3617-3625
钠基固体吸收剂脱除燃煤烟气CO2技术具有反应温度低、能耗低等优点,日益受到学术界的关注。该技术的主要不足是吸收剂的活性成分碳酸钠与CO2的反应(碳酸化反应)活性较低。针对这一问题,本文旨在研制一种新型改性钠基固体吸收剂,采用活性氧化铝作为载体、TiO2作为掺杂剂进行改性,利用热重分析装置、XRD、SEM和氮吸附仪研究钠基固体吸收剂的CO2捕捉性能。结果表明:掺杂TiO2后,钠基固体吸收剂与CO2的反应速率加快,CO2捕捉量增加;反应前后除TiO2外无其他含Ti化合物生成;碳酸化反应产物为NaHCO3和Na5H3(CO34;然而TiO2掺杂过多会堵塞吸收剂的微观孔道,不利于甚至阻碍碳酸化反应的进行,因此,TiO2的掺杂量应控制在一定的范围内。  相似文献   

15.
高红霞  刘森  徐彬  梁志武 《化工学报》2015,66(9):3739-3745
胺法捕集回收二氧化碳工艺存在的最大缺陷是高吸收速率与低再生能耗不能共存,高效溶剂的开发是解决这一问题的有效途径之一。为筛选出吸收解吸综合性能良好的吸收剂,本文利用溶剂快速筛选实验装置对几种不同醇胺吸收剂进行了实验研究,主要从溶液吸收负载、吸收速率、解吸负载、解吸速率、循环容量及相对再生能耗等方面进行了分析比较,实验结果显示N,N-二乙基乙醇胺(DEEA)溶液表现出较好的CO2捕获性能。此外,通过溶解度装置、填料吸收塔及再生塔分别对DEEA溶液的平衡溶解度、传质系数及再生能耗进行了实验研究与验证。实验结果表明:增加溶液浓度会降低其CO2平衡溶解度;增加CO2分压能增加其CO2平衡溶解度;增大进料温度能增加溶液在填料塔中的传质系数;提高富液负载及贫液负载会降低溶液的再生能耗。因此,基于其较好的吸收解吸性能,DEEA是一种可以工业化应用的潜在吸收剂。  相似文献   

16.
The absorption of dilute CO2 into aqueous solutions of sterically hindered 2-methyl aminoethanol (MAE) and the desorption of CO2 from CO2-loaded MAE solutions into N2 stream were investigated separately for the various combinations of operational variables, using a hydrophobic microporous hollow fiber (polytetrafluoroethylene, PTFE) contained gas-liquid contactor with aqueous solutions of MAE as liquid media in the shell side at 30°C. The absorption of CO2 in this contactor is governed by resistance in the liquid and hollow fiber phases. The resistance to diffusion in the hollow fiber phase amounts to 76-80% of the total resistance. Nevertheless, the absorption rates of CO2 into aqueous MAE solutions in this contactor are higher than those into aqueous solutions of sterically hindered 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP) in the stirred tank with a plane unbroken gas-liquid interface. The process of desorption of CO2 from CO2-loaded MAE solutions can be regarded as being controlled by diffusion and chemical reaction in both the stagnant film of the liquid phase and the liquid-filled pore of the hollow fiber phase under the slow or intermediate reaction regime. Both absorption and desorption rates under the simultaneous absorption-desorption operation in a single unit tend to approach the respective constant values as process time elapses. The total absorption rate here seems to be almost balanced with the total desorpion rate at the constant mass transfer rate periods.  相似文献   

17.
ZIF-8/2-甲基咪唑-乙二醇-水浆液(ZIF-8浆液)可以高效低耗能地分离CO2。为了进一步评估ZIF-8浆液在填料塔中分离CO2的塔效率及能耗,使用Peng-Robinson(PR)状态方程,求出CO2和ZIF-8浆液的二元交互作用参数(kCO2),将二元交互作用参数和Aspen Plus软件进行关联,对CO2/N2多级吸收分离进行过程模拟。计算结果表明在中试填料塔中,ZIF-8浆液仅需要5块理论塔板即可将CO2浓度由20%(mol)降低至2%(mol)以下,填料塔的塔板效率为25%。对中试分离CO2/N2进行能耗计算,结果表明当解吸条件为解吸温度333 K,解吸压力0.8 MPa和空气吹扫流量200 L/h时,CO2捕集等效功最低可至0.474 GJ/t CO2。在同样条件下使用ZIF-8浆液和MEA(30%(mass))水溶液进行碳捕集时,CO2捕集等效功分别为0.507 GJ/t CO2和0.957 GJ/t CO2,ZIF-8浆液的CO2捕集等效功仅为MEA水溶液的53%。  相似文献   

18.
李灿灿  朱佳媚  任婷  郭斌  严红芳 《化工进展》2018,37(9):3520-3527
为了进一步提高活性碳纤维的CO2吸附量和抗水性能,采用浸渍法将活性碳纤维进行改性处理,得到一系列改性样品,并对其进行了SEM和FTIR表征。研究了活性碳纤维种类、浸渍试剂(NaOH溶液、ZnCl2溶液及离子液体)等对吸附剂孔结构、CO2吸附量、循环使用性和抗水性能的影响,并探讨了CO2在改性活性碳纤维内的动力学吸附扩散行为。研究结果表明:改性活性碳纤维的CO2吸附性能和抗水性能均显著改善,其中CO2最高吸附量达24.4%(0.1MPa和25℃),吸湿率减小到1.33%,且具有良好的吸附/脱附循环使用性。均相扩散模型(HSDM)描述了实时吸附数据,此模型能够较好地反映CO2在样品内的扩散行为,改性活性碳纤维仍能保持良好的扩散速率,扩散系数Ds值数量级为10-5m2/s,与空白活性碳纤维相当。  相似文献   

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