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。     

MDEA-MEA混合有机胺水溶液吸收CO_2

研究了N-甲基二乙醇胺(MDEA)和一乙醇胺(MEA)混合有机胺水溶液吸收CO_2的过程.根据双膜理论,导出了简化近似宏观动力学模型,用以预测混合有机胺水溶液吸收CO_2的速率.该模型考虑了化学反应之间的交互作用,用三次多项式近似表示反应组分在膜中的浓度分布.在各种条件下测定了搅拌反应器内MDEA/MEA水溶液吸收CO_2的速率.模型计算值与实验测定值符合良好.     

以MDEA为主体的混合胺溶液吸收CO_2研究进展

综述了近年来乙醇胺、二乙醇胺、哌嗪、碳酸酐酶以及离子液体与N-甲基二乙醇胺的混合溶液用于CO2吸收的研究进展;分析了混合溶液的吸收机理和CO2吸收的动力学;讨论了混合溶液组成、体系温度、压力等对吸收性能的影响;并对该法未来的研究方向和发展前景进行了展望。     

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。     

混合有机胺溶液吸收CO2的研究进展

为了探究有机胺溶液吸收二氧化碳的发展潜力和应用前景,本文综述了有机胺溶液对于CO₂的吸收效果,其中单组分有机胺法存在一定的局限性,使用混合胺体系可以弥补存在的问题,着重讨论了乙醇胺(MEA)/2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)、三乙烯四胺(TETA)/氨乙基哌嗪(AEP)和三乙醇胺(TEA)/N-氨乙基哌嗪(AEP)的混合胺复配吸收剂对CO₂的吸收效果,同时讨论了金属离子对复合胺溶液捕集CO2过程的强化作用。     

有机胺溶液解吸CO_2的研究进展

随着温室效应的日益严重,人们对CO2的处理吸收给予了越来越多的关注。CO2既是一种污染物,也是一种工业资源,除了可以用其生产尿素、纯碱等化工产品外,还可将其用于石油开采以提高石油采收率。工业上CO2的分离提纯方法很多,其中以有机胺水溶液为吸收剂的CO2吸收法广泛应用于天然气、炼厂气、合成气及烟道气等各种气体净化工艺中。本文综述了国内外有机胺溶液解吸CO2的研究进展,指出了各种方法的优缺点,以便更好的回收和利用CO2。     

以AMP为主体的混合胺溶液捕集CO_2性能研究

空间位阻胺2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)捕集CO_2技术具有吸收容量大、低能耗、腐蚀性小等优势,但因其吸收速度慢,制约了该项技术的大规模应用。将AMP分别与乙醇胺(MEA)和N-氨乙基哌嗪(AEP)混合,探讨不同配比以AMP为主体的混合胺溶液捕获CO_2性能。结果表明:常温常压下,AMP和MEA的体积比为5∶5时,该混合胺捕集CO_2效果最佳,相对纯AMP溶液,吸收容量提高了12.34%,吸收速率提高了29.21%,解析速率提高了20.00%;AMP和AEP的体积比为7∶3时,捕集效果最佳,相对纯AMP溶液,吸收容量提高了9.680%,吸收速率提高了28.10%,解析速率提高了32.50%;在最佳配比时,AMP和MEA的混合胺溶液,与AMP和AEP的混合胺溶液相比较,前者吸收容量比后者大2.558%,吸收速率比后者快1.587%,解析速率比后者慢18.52%。     

以MDEA为主体的混合胺溶液吸收CO2研究进展

综述了近年来乙醇胺、二乙醇胺、哌嗪、碳酸酐酶以及离子液体与N-甲基二乙醇胺的混合溶液用于CO2吸收的研究进展;分析了混合溶液的吸收机理和CO2吸收的动力学;讨论了混合溶液组成、体系温度、压力等对吸收性能的影响;并对该法未来的研究方向和发展前景进行了展望.     

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。     

新型MDEA-TETA混合胺解吸CO_2的动力学研究

以新型MDEA-TETA混合胺为吸收剂,研究CO_2解吸的动力学,计算解吸反应的级数、活化能及指前因子,并探讨温度和溶液组成对CO_2解吸速率的影响。结果表明,新型MDEA-TETA吸收剂解吸CO_2可分为2个阶段,且均为准一级反应,解吸过程的液相阶段为整个解吸过程的控制阶段。TETA的存在能够降低解吸CO_2反应的活化能,使解吸速率加快。相同浓度配比条件下,随着解吸温度的增高,混合胺溶液的CO_2解吸速率增加。温度在90—100℃,浓度配比c(MDEA)∶c(TETA)=2.7∶0.3时CO_2的解吸效果最佳。     

CO2混合胺吸收剂的研究进展

综述了近年来醇胺、烯胺两类混合胺吸收剂的研究进展,研究结果显示较为突出的混合胺吸收剂包括MEA＋AMP、MEA＋MDEA及MDEA＋PZ复合溶液;混合胺吸收剂是未来脱碳剂的研究热点,而离子液体作活化剂为混合胺吸收剂的研究提供了新的思路。     

低温甲醇洗工艺CO2吸收塔塔板的设计选型

利用热力学模型和通用流程模拟软件,分三段模拟CO2吸收塔,并结合水力学计算软件确定各段采用的塔板型式.     

有机胺基氨基酸盐混合吸收剂对沼气中CO2的分离特性

在鼓泡式CO2吸收和再生装置中,研究了N-甲基二乙醇胺(MDEA)/乙醇胺(MEA)、MDEA/乙醇胺基甘氨酸(MEAGLY)和MDEA/乙醇胺基肌氨酸(MEASAR)混合吸收剂的沼气CO2吸收及再生特性。结果表明:混合吸收剂的沼气CO2吸收速率随MEA、MEAGLY和MEASAR等添加剂添加量的增加而提高,但再生速率却呈现下降趋势。再生过程中,吸收剂在升温阶段均发生了CO2再生,且混合吸收剂再生效果要优于单一吸收剂。综合考虑CO2吸收速率、再生速率和CO2循环携带量,MDEA与活化剂质量配比为3∶2时所组成的混合吸收剂的沼气CO2吸收-再生综合性能最优。沼气CO2分离成本对比分析显示,与质量分数为30%的MEA相比,总质量分数为30%的MDEA/MEAGLY(3∶2)和MDEA/MEA(3∶2)的CO2分离成本可分别下降约12%和30%,在未来具有替代MEA进行工程应用的潜能。     

Spatial Scale Effects on Rayleigh Convection and Interfacial Mass Transfer Characteristics in CO2 Absorption

Concentration gradient‐induced Rayleigh convections in the CO₂ absorption process were investigated by the hybrid Lattice‐Boltzmann/finite‐difference method (LBM‐FDM). The spatial scale effects on Rayleigh convection were studied by simulating Rayleigh convections with different liquid layers. The scale of convection increased with the liquid layer height but the average mass transfer coefficient showed the adverse tendency. The Rayleigh convection had a pronounced effect on the surface renewal. For better assessment of the renewal intensity, two statistical quantities were proposed. The transient variations of these quantities provided a good following feature with the mass transfer coefficient which confirms their accuracy and precision in characterizing the mass transfer process.     

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。     

Novel Thermomorphic Biphasic Amine Solvents for CO2 Absorption and Low‐Temperature Extractive Regeneration

The key challenge in amine‐based CO₂ capture from flue gases is to reduce the energy consumption required for solvent regeneration. Lipophilic amines exhibit a thermomorphic phase transition upon heating, giving rise to autoextractive behavior, which intensifies desorption at temperatures well below the boiling point of aqueous solutions. The low regeneration temperature of less than 80 °C together with the high cyclic CO₂ loading capacity of ～0.9 mol mol_absorbent^–1 of such thermomorphic biphasic solvent (TBS) systems permit the use of low‐value and even waste heat at temperatures below 100 °C for desorption. In order to reduce the exergy demands still further, techniques for enhancing CO₂ release using extractive regeneration with inert solvent addition were investigated at temperatures of 40–50 °C to permit the use of waste heat at temperatures of ～70 °C or less. The regeneration of 3 M absorbed lipophilic amine solutions with 0.93 mol mol^–1 CO₂ loading by using various additional solvents and the evaluation of the extractive performance in multiple‐stage crosscurrent and countercurrent configurations indicated the promise of adding certain hydrophobic solvents to enhance the low‐temperature regeneration of TBS absorbents.     

Comparison of Overall Gas‐Phase Mass Transfer Coefficient for CO2 Absorption between Tertiary Amines in a Randomly Packed Column

The mass transfer performance of CO₂ absorption into an innovative tertiary amine solvent, 1‐dimethylamino‐2‐propanol (1DMA2P), was investigated and compared with that of methyldiethanolamine (MDEA) in a packed column with random Dixon‐ring packing. All experiments were conducted under atmospheric pressure. The effects of inert gas flow rate, amine concentration, liquid flow rate, CO₂ loading, and liquid temperature on mass transfer performance were analyzed and the results presented in terms of the volumetric overall mass transfer coefficient (K_Ga_v). The experimental findings clearly indicate that 1DMA2P provided better mass transfer performance than MDEA. For both 1DMA2P and MDEA solutions, the K_Ga_v increased with rising amine concentration and liquid flow rate, but decreased with higher CO₂ loading. The inert gas flow rate only slightly affected the K_Ga_v. A satisfactory correlation of K_Ga_v was developed for the 1DMA2P‐CO₂ system.