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。     

环丁砜对乙醇胺溶液吸收和解吸CO2的影响

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%。     

单乙醇胺吸收CO2的热力学模型和过程模拟

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。     

活化甲基二乙醇胺溶液吸收CO2的动力学

采用圆盘塔在常压、温度３０～７０℃、ＭＤＥＡ（甲基二乙醇胺）浓度１．７５～４．２１ｋｍｏｌ／ｍ３、哌嗪浓度０．０４１～０．２１ｋｍｏｌ／ｍ３条件下，研究了活化ＭＤＥＡ吸收ＣＯ２的动力学。动力学数据证实了ＣＯ２与哌嗪之间进行着拟一级均匀［４］活化反应机理，其吸收速率可由并行拟一级快速可逆反应吸收来表示：　式中：ｋｐ＝２．９８×１０（１１）ｅｘｐ（－６４２４／Ｔ），表观活化能为５３．４１ｋＪ／ｍｏｌ。     

碳酸钾-乙醇胺复合溶液吸收烟气中CO2的实验研究

分别以不同浓度的碳酸钾溶液及不同配比的碳酸钾—乙醇胺复合溶液作为吸收剂,以吸收速率和吸收量为指标,研究了吸收剂对烟气中CO2的吸收效果.结果表明,纯碳酸钾溶液吸收效果不佳,而掺入乙醇胺后的吸收效果显著改善,部分复合溶液的吸收效果甚至好于同浓度纯碳酸钾溶液与纯乙醇胺溶液的吸收效果之和,碳酸钾与乙醇胺在吸收过程中存在正交互作用.确定0.6 mol·L-1碳酸钾-0.4mol· L-1乙醇胺复合溶液为最佳的吸收剂,其饱和吸收量最大(0.185 mol)、再生温度最低(105℃)、再生率最高(98.8％).     

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。     

N,N-二乙基乙醇胺(DEEA)溶液CO2吸收解吸性能的实验研究

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。     

有机胺非水溶液吸收CO2的动力学研究进展

有机胺水溶液吸收法是CO₂捕集最常用且成熟的方法之一,但是再生能耗高和吸收剂严重降解等关键问题阻碍了其大规模推广和应用。采用有机溶剂代替强极性水溶剂构建的非水吸收剂体系,在降低能耗方面具有巨大潜力,在近年来受到格外关注。非水吸收剂的CO₂吸收动力学研究有助于了解吸收过程的反应机理以及不同有机胺和溶剂类型对反应动力学的影响。本文从有机胺在非水溶剂中的反应机理出发,介绍了CO₂吸收动力学研究的典型实验方法和原理,系统评述了采用不同结构的有机胺在不同溶剂体系中吸收CO₂的动力学研究进展,深入分析了溶剂特性与胺的反应级数和反应动力学常数之间的关联性,并指出了普遍的规律性特征即有机伯胺和仲胺的反应级数随溶剂极性的降低而增大,反应速率常数随着溶剂的溶解度参数增大而呈现近似线性变化。在分析目前动力学研究中存在的问题基础上,对今后非水体系动力学的研究方向进行了展望。     

AMP-PZ复合体系吸收CO2反应动力学研究

研究了AMP-PZ复合体系吸收CO_2反应动力学,测试了AMP-PZ复合体系吸收CO_2的物性参数、总反应速率、总反应速率常数、表观反应速率常数,拟合了两组分本征反应速率常数与温度的关系式,验证了拟一级反应边界条件。从传质的角度研究了添加PZ对复合溶液吸收CO_2速率的影响,研究结果表明PZ浓度和温度与传质系数正相关,在同一PZ浓度下,随温度的增长传质系数约为原溶液的1～1. 5倍;在同一温度下,随PZ浓度的增加,传质系数可提升至原溶液的2～4倍。研究结论可为CO_2捕集工程设计传质单元高度计算提供参考。     

无水氨基酸类离子液体-聚乙二醇混合溶剂吸收CO2的动力学

以聚乙二醇400（PEG400）为溶剂,氨基酸类离子液体（AAILs）作为化学吸收剂的混合体系具有蒸汽压极低、热稳定性好、黏度和再生能耗低、CO₂吸收量和选择性高等优点,适用于燃烧前CO₂捕集过程的高温高压吸收条件。本文采用压降法,测定了以四正丁基膦（[P₄₄₄₄]⁺）为阳离子,甘氨酸（Gly）、丙氨酸（Ala）和脯氨酸（Pro）作为阴离子的3种氨基酸类离子液体的混合溶剂体系对CO₂的吸收速率,并建立了该无水体系的CO₂吸收动力学模型。对于反应速率而言,在333.15K时,[P₄₄₄₄][Gly]-PEG400 > [P₄₄₄₄][Pro]-PEG400 > [P₄₄₄₄][Ala]-PEG400,温度升高至373.15K时,[P₄₄₄₄][Pro]-PEG400 > [P4444][Gly]-PEG400 > [P₄₄₄₄][Ala]-PEG400;根据相关吸收动力学参数,推测出CO₂在AAILs-PEG400中的反应均为快反应。通过研究其吸收动力学,获得了关键的吸收动力学数据,为后续的工业开发设计提供基础数据和设计依据。     

酸钠溶液对CO2的吸收动力学研究现状

碳酸钠溶液吸收CO2的过程为一带有化学反应的相际间对流传质过程。吸收速率不仅与CO2沿扩散途径的扩散速率有关,而且与液相本体中化学反应速率有关,过程的总推动力较物理吸收为大。近期国内外研究工作者依据不同的思路和数学方法,提出了各自的描述碳酸钠溶液吸收CO2动力学的传质-化学反应模型和计算方法,并与实验结果相对照。本文试以对流传质的溶质渗透、表面更新和双膜等三种理论模型将他们分类,并分别扼要介绍,供业内人士参考。     

醇胺吸收和解吸CO2的研究

本文利用常压搅拌吸收和解吸装置在一定条件下对乙醇胺（ＭＥＡ）、二乙醇胺（ＤＥＡ）、甲基二乙醇胺（ＭＤＥＡ）及乙－氨基－２甲基－１－丙醇（ＡＭＰ）吸收和解吸ＣＯ２的速率进行了比较和研究。     

三乙烯四胺吸收CO2的初探

在常压下,采用搅拌式反应器对ＴＥＴＡ（三乙烯四胺）水溶液吸收ＣＯ２进行了研究,测定了不同温度下,不同浓度的ＴＥＴＡ的ＣＯ２吸收情况,并与常用醇胺吸收剂ＭＥＡ（一乙醇胺）、ＤＥＡ（二乙醇胺）、ＴＥＡ（三乙醇胺）的吸收效果作了比较,同时观察了ＴＥＴＡ－胺－水多元体系对ＣＯ２的吸收情况,得出最佳配比。有关ＴＥＴＡ吸收ＣＯ２研究尚无报道。     

MDEA溶液吸收CO_2动力学研究

采用圆盘塔,在常压、温度30～70℃、MDEA浓度1.75～4.28kmol/m~3条件下,以流动循环法测定了MDEA水溶液吸收CO_2的速率.利用自吸式搅拌鼓泡反应器测得的气液平衡关系整理数据,所有吸收速率数据均可用假一级快速可逆反应的吸收速率表达式来描述,即N_(co_2)=H_(co_2)(D_(co_2l)k_2c°_(Am)(1-a)~(1/2)(p_(co_2)-p_(co_2l)~*)式中k_2=5.86×10~6exp(-3984/T)并由此求得表观活化能为33.13kJ/mol.本文还讨论了温度、转化度和MDEA浓度对CO_2吸收速率的影响.     

火焰原子吸收法测定乙醇胺溶液中的铁

本文通过实验建立了用火焰原子吸收法测定乙醇胺溶液中的铁含量;本法的测定范围0.1～4.0μg/ml,检测极限0.02μg/ml,相对标准偏差为0.7%,回收率99～104%。 ‘     

热碳酸钠溶液解吸CO2动力学研究

文章对ＣＯ２在热碳酸钠溶液中的解吸进行了理论分析，并在搅拌反应器中测定了ＣＯ２－Ｎａ２ＣＯ３系统在工业条件范围内的温度、转化度对解吸速率的影响。由实验数据回归整理得到了计算解吸速率系数的关联式，为工业生产和工程设计提供参考。     

仲胺和叔胺水溶液吸收CO2的动力学

采用湿壁柱装置,以二乙醇胺、三乙醇胺和N,N-二乙基乙醇胺水溶液为吸收剂,测量了不同醇胺浓度和不同温度下醇胺吸收CO2的反应速度,得到3种吸收剂吸收CO2的本征反应速率常数分别为7.71′1015exp(-8755.2/T) m3/(kmol×s), 9.63′1020exp(-13262.4/T) m3/(kmol×s), 1.19′1028exp(-18231.3/T) m3/(kmol×s). 确定仲胺吸收CO2的反应机理为两性离子机理,叔胺吸收CO2的反应机理为改进的碱催化水合机理.     

活化碳酸钾溶液吸收CO2的动力学研究

化学溶剂吸收法是实现燃煤电厂烟气中CO2控制排放的有效途径之一。与有机胺溶剂相比,碳酸钾溶液吸收CO2具有溶剂成本和再生能耗等方面的优势,近年来再次受到人们的关注和重视。今在湿壁柱装置中,研究了碳酸钾溶液体系在不同浓度和不同温度下吸收CO2的速率,同时讨论了不同活化碳酸钾溶液对吸收CO2的归一化传质通量的影响。结果表明,加入1%(wt)硅酸钾可以明显提高碳酸钾溶液吸收CO2的速率,相同条件下活化后吸收CO2的归一化传质通量增加约1倍。采用快速拟一级吸收动力学模型,获得硅酸钾活化碳酸钾溶液吸收CO2的本征反应速率常数为8.35×1013exp(-6789.66/T)m3·kmol-1·s-1。     

DEA溶液吸收/再生CO2的研究

化学溶液法脱除CO2是工业中一项传统的净化气体的方法。DEA是目前回收烟道气中低浓度CO2所使用的最主要试剂,本实验进行DEA吸收CO2的实验,掌握了溶液pH值与CO2浓度变化的情况,并用这一方法进行测定CO2浓度的研究。通过考察溶液的再生情况,了解再生温度对溶液再生效果的影响。     

不同流型下离子液体-MEA复合工质降膜吸收CO2特性

以氨基酸离子液体和乙醇胺混合水溶液为吸收剂研究逆流气体对竖直平板降膜流型转换的影响,考察了3种流型下液体流量和入口温度、气体流量和进口CO₂浓度对CO₂吸收性能的影响。结果表明:随着液体流量的增加,液膜呈现溪流、片状流和完整流3种流型,降膜流型转换临界流量随逆流气体流量增大而增加;溪流和片状流时CO₂吸收速率随液体流量的增加而增加,但在完整流条件下基本不变;完整流下具有较高的CO₂吸收速率,然而溪流下的液相传质系数最高。