填料吸收塔内乙醇胺溶液吸收CO2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。     

二乙醇胺溶液吸收CO2过程

运用双膜理论对气液两相传质进行分析,针对二乙醇胺溶液吸收CO2建立数学模型,该模型精确描述CO2传质速率对溶液pH值依赖程度及速率强化因子随化学反应进行的变化情况. 从每种含碳离子(包括CO32-, HCO3-与RNHCOO-)在不同反应阶段的浓度分布角度分析了各自对总传质速率的影响规律,实验中分别控制溶液浓度、进气流量和复合溶液配比等工艺参数. 结果表明,CO2传质速率主要受CO32-与HCO3-控制,而RNHCOO-的作用有限. 吸收液浓度提高促进传质,但当pH值降至8.2后其作用减弱;传质速率随进气流量升高而加快,70 mL/min后趋于稳定;复配溶液较单一溶液对CO2吸收速率和吸收量均有促进作用,但复配比例变化对离子贡献率影响微弱.     

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。     

膜气体吸收过程中复合溶液化学增强因子预测

建立了一个膜吸收复合溶液化学增强因子计算模型,实验测定和模型预测了胺类复合溶液膜吸收CO2的增强因子,研究了Hatta准数Ha、气液流速、吸收剂浓度等因素对增强因子的影响,通过比较评价了模型的准确性。结果表明:当Ha>2,增强因子E值近似等于Ha,胺类膜吸收CO2的反应可作为拟一级快速反应处理;吸收剂浓度对增强因子的影响很大,随吸收剂浓度增大增强因子迅速增大;液速增大,增强因子也增大,但增大幅度有限;气速对增强因子几乎无影响。数学模型能较好地预测复合溶液膜吸收CO2的化学增强因子,预测的平均相对偏差为8.7%,最大为15.5%。     

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。     

飞灰对单乙醇胺和二乙醇胺溶液吸收CO_2效率的影响

为了掌握燃煤烟气中飞灰对单乙醇胺(MEA)和二乙醇胺(DEA)溶液吸收CO_2效率的影响,在自行设计的乱堆不锈钢θ环填料塔内,采用液相加入飞灰的方式,进行了实验研究并考察了飞灰在溶液温度、液气比、填料高度和飞灰浓度等操作条件下的影响规律。结果表明:飞灰的存在使MEA、DEA溶液吸收CO_2的效率降低且随着飞灰浓度的提高其影响有增加趋势,而飞灰对CO_2吸收效率降低的影响与其化学成分关系不大;MEA溶液、MEA-飞灰溶液、DEA溶液和DEA-飞灰溶液吸收CO_2的效率随着溶液温度、液气比和填料高度的增加均呈增加趋势;随着溶液温度或填料高度的增加,飞灰对MEA溶液吸收CO_2效率的影响变化较小,而对DEA溶液则影响显著;随着液气比的提高,飞灰对MEA、DEA溶液吸收CO_2效率的负面影响有下降的趋势。分析表明,飞灰的影响主要是通过改变吸收液初始分布而实现的。     

填料塔中哌嗪二胺吸收低浓度SO_2的传质性能

为满足有机胺法脱硫设计开发的需要,采用动态吸收法测定了填料塔中哌嗪二胺(PA-A)水溶液吸收低浓度SO2的体积总传质系数KGa,考察了吸收工艺参数如吸收液中的PA-A浓度和初始pH值、液相流率、吸收温度、进气SO2浓度及流速等对KGa的影响。结果表明:KGa随着吸收液中的PA-A浓度和初始pH值、液相喷淋密度的增加而增大;随着吸收温度、气相流率及进气SO2浓度的增加而减小。通过实验结果分析得到体积总传质系数KGa与气液相流率比(qG/qL)之间符合指数关系式,该经验关系可用于工程设计计算。     

AMP吸收电厂烟气CO_2性能的实验

电厂烟气CO2捕集目前以醇胺法中的MEA为主,但MEA吸收剂的CO2吸收总量较低,对设备有腐蚀性。空间位阻胺作为一种新兴的吸收剂,具有较快的吸收速率和较大的吸收量,在烟气脱碳方面越来越引起重视。本文设计了一套小试实验装置,测试了不同浓度的MEA和AMP吸收烟气CO2的实验,对比了其吸收速率和总吸收量,分析了AMP溶液吸的收速率随溶液pH值和吸收剂浓度的变化规律,为空间位阻胺在电厂烟气脱碳工业中的应用提供理论指导。     

MEA-PZ混合溶液吸收燃煤烟气中CO2的实验研究

利用有机胺法其捕集CO2吸收速率快、吸收剂可循环再生使用的特点,对乙醇胺(MEA)与哌嗪(PZ)混合溶液吸收与解吸CO2性能进行研究.结果表明,在MEA中加入PZ既可增强溶液吸收能力,又可降低其再生热耗;随着PZ加入量的增加,MEA、PZ混合溶液对CO2的吸收与解吸性能都逐渐增强;在总胺浓度2 mol/L条件下,MEA...     

CO_2在混合胺MEA+DETA溶液中的溶解度

在温度298—338 K,压力300—700 kPa,吸收剂浓度1—3 mol/L的实验条件范围内,讨论了CO2-吸收剂体系气液二相基本达到平衡时,CO2吸收量与体系温度,压力及吸收剂浓度的关系。根据亨利定律,引入温度及压力相关因子,建立了CO2在单胺溶液中的溶解度模型。模型对CO2在MEA、DETA单胺溶液中的溶解度预测效果较好,与实验值比较,误差在1%以下。引入增强因子β=1.06,并以单胺在混合胺溶液中的摩尔分数为系数,将CO2在单胺溶液中的溶解度叠加获得CO2在MEA+DETA混合溶液中的溶解度模型。模型对MEA+DETA混合胺的预测误差在1%—10%。     

化学吸收CO2的初步研究

以NaOH水溶液和Na2CO3水溶液吸收CO2属于化学吸收,吸收液的pH值随着吸收剂流量的增大而增大,呈现出对CO2完全吸收的趋势。由于化学反应增加了吸收速率,可根据增强因子利用物理吸收的方法计算化学吸收时所需的填料层高度。     

新型旋转填料床脱除烟气中SO2的实验研究

在新型旋转填料床中以NaOH为吸收液脱除烟气中的SO2,考察了超重力因子、液气体积比、进气量等因素对脱硫率(h)和气相传质系数(KGa)的影响及循环次数对脱硫率和溶液pH值的影响. 结果表明,h随超重力因子、液气体积比增加而增加,随进气量增加而降低;KGa随超重力因子、液气体积比、进气量增加而增加. 脱硫率和溶液pH值随循环次数增加呈下降趋势. 最佳操作条件为：超重力因子67,进气量55 m3/h,液气体积比(1.1~1.3)′10-3. 在该条件下,出口气体中SO2浓度低于100 mg/m3,h稳定在约98.7%,比多级雾化旋转填料床提高18.7%. 对实验数据进行回归,拟合出KGa与气相雷诺数ReG、液相韦伯数WeL和伽利略数Ga之间的关联式为     

醇胺法吸收二氧化碳在填料塔中的应用

采用工业流程中的填料吸收塔和解吸塔,研究了乙醇胺(MEA)、哌嗪(PZ)、二乙烯三胺(DETA)、三乙烯四胺(TETA)与N-甲基二乙醇胺(MDEA)的混合溶液作为吸收剂对模拟合成气中CO2的吸收性能. 结果表明,胺活化性能依次为TETA>DETA>PZ>MEA;含TETA的吸收液可将尾气中CO2的浓度降至0.05%(mol),CO2脱除率达98.62%;增加活化剂浓度和降低气体流量有利于提高CO2脱除率;吸收-解吸循环条件下吸收速率是随吸收时间和活化剂浓度变化的指数递减函数.     

基于醇胺溶液对CO_2吸收影响的研究

采用乙醇胺(MEA)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)和MEA-MDEA溶液作为吸收剂对CO2进行吸收影响的测定。对不同摩尔浓度的MEA、MDEA及MEA-MDEA溶液进行CO2吸收实验,计算得出MEA、MDEA及MEA-MDEA溶液均在浓度为0.5 mol/L时有最大吸收率,且吸收效果MEA-MDEA〉MEA〉MDEA。在相同浓度下,温度对三种溶液的吸收率影响不显著。     

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。     

沼气提纯过程中乙醇胺溶液吸收CO2影响因素的交互作用

乙醇胺(MEA)吸收沼气中CO2的物理化学过程复杂,影响因素繁多且因素间产生交联影响,在生产过程中难以确定主次因素及交互作用。采用交互作用正交试验设计,分析各影响因素间的交互作用,考察因素包括进液流量、进气流量、操作压力、CO2体积分数、贫液中CO2负载量等。结果表明:在实验参数选定范围内,进气流量与进液流量、操作压力与进气流量、CO2负载量与进液流量之间交互作用显著,且CO2负载量的减少和进液流量的增加,进气流量的减少和进液流量的增加,进气流量的减少和操作压力的增加可对MEA吸收CO2转化率的提高起到相互促进的作用。     

碱性离子液体-NaOH/MEA混合体系的CO2吸收性能

为了改善有机醇胺与无机碱液对生物质燃气中CO2的吸收性能,制备了具有代表性的4种功能化离子液体:[TMG]+ [C3H4N2]-、[TMG]+[TFEA]-、[MEA]+[BF4]-、[MEA]+[CHOO]-,并按一定的比例分别与NaOH溶液和乙醇胺(MEA)溶液复配组成新型CO2吸收剂,以研究其对CO2的吸收特性.实验结果显示,MEA-[TMG]+[C3H4N2]-、MEA-[MEA]+[CHOO]-和NaOH-[MEA]+[CHOO]-对CO2的吸收去除率高于单纯的MEA和NaOH溶液,而MEA-[TMG]+[TFEA]-、MEA-[MEA]+[BF4]-和NaOH-[MEA]+[BF4]-对CO2的去除率则低于单纯碱液吸收剂.同时发现,当离子液体[MEA]+[CHOO]-与MEA的混合比例为2∶3时,混合溶剂对CO2的吸收效果比MEA溶液的显著提高,生物质燃气中CO2去除率从91.3％增加至95.7％.     

混合醇胺溶液吸收烟气中CO2

研究了温度、CO2含量与吸收液浓度对醇胺溶液吸收CO2性能的影响,并比较了不同复配体系对二异丙醇胺(MDEA)的活化效果。结果表明,醇胺溶液对CO2的吸收速率随反应时间的增加而降低,随吸收温度的升高而增强,以40℃为宜;吸收反应速率均随气、液相反应物含量增大而增强;混合体系对MDEA的活化效果为二乙烯二胺最好,乙醇胺最差。     

泡沫金属填料旋转床用于胺法脱碳

为有效实现CO2的分离富集,在泡沫金属填料的超重力旋转床中,采用醇胺溶液吸收大气中的CO2。考察了不同种类醇胺溶液的CO2吸收特性和传质行为。研究结果表明,醇胺溶液种类对超重力旋转床的CO2吸收性能有很大影响,其中乙醇胺溶液的吸收效果最好;提高转速或吸收液浓度,体积传质系数随之明显增大;体积传质系数随液体流量的增加呈增大趋势,但增幅逐渐减小,随温度的升高呈先增加后减小的趋势。     

密封式错流旋转填料床气膜控制传质过程研究

在密封式错流旋转填料床中,利用浓度为0.926 mol/L的NaOH溶液吸收空气中体积分数为0.5%—1%的CO2气体,对气膜控制过程传质性能进行了研究。实验表明:密封式错流旋转填料床CO2的吸收率随气体流量的增大而减小,在低转速下随旋转填料床的转速增大气体吸收率上升较快,高转速时影响变小;转速大于1 000 r/min情况下,CO2的吸收率随液量的增大而上升,转速小于1 000 r/min情况下,CO2的吸收率随液量增大而变小。建立了密封式错流旋转填料床气膜控制过程的气体吸收模型,经验证实验结果与模型计算结果吻合较好。