中空纤维膜吸收烟气二氧化硫

本文综述了国内外用膜吸收法治理烟气二氧化硫的研究现状,对采用中空纤维膜吸收过程中的膜组件操作方式、吸收剂、膜材料以及工艺参数的选择进行了介绍,并应用双膜理论对中空纤维膜吸收二氧化硫过程中的各分传质系数和总传质系数进行了推导,初步探讨了建立膜吸收过程数学模型的方法。     

中空纤维致密膜基吸收CO2传质机理分析

研究了硅橡胶/聚砜中空纤维致密膜基吸收CO2的传质机理,考察了吸收剂种类(NaOH、MEA、DEA、TEA)、NaOH浓度、吸收剂流速、吸收剂压力和气相压力对CO2传质系数的影响,并采用数学模型对实验结果进行了分析.其中,用2×103 mol·m-3NaOH溶液作吸收剂时,聚合物膜传质为控制步骤,总传质系数与CO2在膜中的传质系数相近,且实验过程中无漏液、鼓泡等现象发生.     

中空纤维膜吸收器中CO2吸收过程模拟

研究了CO₂在中空纤维膜吸收器中的吸收过程.以非湿膜操作为例,建立了中空纤维膜吸收器的传质模型,用T-型差分法模拟了CO₂在水、NaOH、乙醇胺(MEA)、2-胺基-2-甲基-1-丙醇(AMP)水溶液中的吸收.研究了AMP-MEA混合有机胺水溶液吸收CO₂的过程.对于CO2在0.6mol•L^-1 NaOH水溶液中的吸收,比较了模拟结果与实验数据,二者符合较好.     

中空纤维膜吸收器中CO2吸收过程模拟

研究了CO₂在中空纤维膜吸收器中的吸收过程.以非湿膜操作为例，建立了中空纤维膜吸收器的传质模型，用T-型差分法模拟了CO₂在水、NaOH、乙醇胺(MEA)、2-胺基-2-甲基-1-丙醇(AMP)水溶液中的吸收.研究了AMP-MEA混合有机胺水溶液吸收CO₂的过程.对于CO2在0.6mol•L^-1 NaOH水溶液中的吸收，比较了模拟结果与实验数据，二者符合较好.     

中空纤维膜气体溶剂的吸收分离过程

测定了不同条件下聚丙烯疏水性中空纤维膜组件中ＣＯ２－ＮａＯＨ体系气体溶剂吸收过程的总传质系数．建立了溶剂吸收过程总传质系数的计算模型．以此模型为基础,结合实验结果对气体溶剂吸收过程进行了分析,提出了提高总传质系数的有效方法．     

中空纤维膜基萃取脱除油品中硫醇的研究

以高亲水性的纤维素中空纤维膜组件为膜接触器,NaOH溶液为萃取剂,乙硫醇/正辛烷体系为模拟油品,进行了硫醇硫的脱除实验.考察了萃取剂种类、萃取剂浓度、油/碱体积比、萃取相流量及油相流量对硫醇脱除率和总传质系数的影响,并采用数学模型对实验结果进行了初步分析.其中,采用3%(wt)的NaOH作为萃取剂时,油相主体传质为控制步骤.结果表明,该膜接触器可长时间稳定工作,得到油品中硫醇硫含量低于10 μg·g-1;萃取液中含油量小于3 mg·L-1.     

中空纤维致密膜基吸收法在CO2脱除中的应用

以商业φ200聚酰亚胺中空纤维致密膜大组件为接触器,淡水和海水为吸收剂,进行了CO2/N2混合气中CO2的脱除实验。考察了气液相压力和流量对CO2脱除率和过程总传质系数的影响。结果显示,液相压力对膜接触器的影响不大,而加大液/气相流量比可以提高CO2的脱除效率,通过控制操作条件可使膜接触器的CO2脱除率在70%以上。实验过程中,气液两相压力可在较宽范围内独立操作,且无鼓泡和漏液现象发生。研究表明中空纤维致密膜基接触器在CO2气体分离领域具有很好的应用潜力和前景。     

中空纤维膜脱除烟气中CO2的应用与发展

温室气体的排放导致的全球气候变暖问题愈来愈严重,其中主要的温室气体CO_2的捕集与固存技术发展刻不容缓。通过膜分离技术进行烟气中CO_2的脱除,能有效的解决脱除工业废气中的CO_2的难题。目前,利用中空纤维膜来脱除烟气中的CO_2得到了很好的发展利用。本文介绍了不同中空纤维膜材料及组件形式、工艺条件等方面的研究,阐述了中空纤维膜组件几何结构、操作条件等对脱碳的影响。     

膜吸收法脱除含硫化氢气体的实验研究

以聚丙烯中空纤维膜为反应器,采用N-甲基二乙醇胺(MDEA)为吸收剂,进行膜吸收脱除污泥消化过程产生的低浓度H_2S废气的研究。结果表明,随着MDEA浓度、液体流量及液气比的增大,H_2S脱除率和总传质系数均增大;但随着气体流量的增加,H_2S脱除率下降,而总传质系数增加;随着吸收剂循环次数的增加,H_2S脱除率逐渐减小,但循环13次后H_2S浓度仍低于20 mg/m³;膜接触器在较优操作参数下连续运行20 h后,H_2S脱除率仍保持在99.6%以上,表现出较好的稳定性。经低浓度MDEA溶液浸泡30 d的膜丝接触角从初始的110°下降至100°左右,仍表现出较好的疏水性,但部分膜孔有形状变形及孔径变大现象,膜表面出现MDEA分子,这可能是连续实验后期H_2S脱除率略有下降的主要原因。     

疏水性聚丙烯中空纤维膜中n-甲酰吗啉膜吸收含苯废气过程模拟

以疏水性聚丙烯中空纤维膜为气液膜接触器,n-甲酰吗啉水溶液为吸收剂,研究了膜气体吸收工艺分离C6H6/N2的传质过程. 在非润湿条件下,建立了膜气体吸收C6H6传质微分模型,模拟了C6H6在疏水性聚丙烯中空纤维膜管程及膜孔内的传质过程,并对C6H6的吸收速率进行预测. 结果表明,在实验条件下,膜气体吸收C6H6的速率为(0.89~6.13)′10-2 mg/(m2×s),微分模型对吸收速率预测的平均误差为1.9%,能准确描述中空纤维膜吸收C6H6的过程.     

Analysis on a Hydrophobic Hollow-Fiber Membrane Absorber and Experimental Observations of CO2 Removal by Enhanced Absorption

Abstract

In this paper an extended analysis on a hollow-fiber membrane absorber is conducted for CO₂ removal from flue gases. A rigorous model of gas–liquid mass transfer is developed on both narrow channels in and around the hollow fibers, including the gas absorption occurring from the reaction between CO₂ and aqueous K₂CO₃ absorbent. CO₂ concentration profiles can be obtained regardless of the placement of the flowing absorbent. Experimental observations of the CO₂ concentration in both the reject and permeate outlets compared with theoretical prediction allow us to understand the influence of flow rates of feed gas as well as absorbent on CO₂ absorption. For the flowing K₂CO₃ absorbent a kinetic constant can be chosen which will provide the best possible agreement between experiment and reactive model prediction. This fact emphasizes that the pseudofirst-order kinetic can be employed to describe the facilitation effect. The overall mass transfer coefficients were determined from the experimentally observed concentration changes. The CO₂ permeation flux was found to be enhanced as the K₂CO₃ concentration was increased, suggesting that CO₂ removal is entirely controlled by the reaction. The enhanced selectivity factor for CO₂/N₂, which decreases with increasing absorbent flow rate, reached as high as 1200 with 15 wt% K₂CO₃ absorbent.     

CO2 Removal from Biogas by Water Washing System

CO2 removal from biogas by water washing system was investigated with various parameters, including liquid/gas ratio, pressure, temperature, and CO2 content. The results indicate that CO2 removal ratio...     

低能耗苯菲尔脱碳系统废水排放最小化

为了实现废水零排放的目的,采用了ASPEN PLUS软件对低能耗苯菲尔脱碳系统进行了模拟与优化。所采用的模型能够准确地模拟低能耗苯菲尔脱碳系统设计方案,经优化后的改造部分可以达到设想的目的。     

氨法吸收CO2的研究

在室温、气体流量为500 mL/min时,考察了不同氨水浓度、碳化度、滞留时间以及反应温度对氨水吸收脱除CO2效率和反应速度的影响。结果表明氨水浓度的增加,氨水吸收CO2的脱除率和反应速度都要增大;不同碳化度（R=0～200）的氨水对CO2吸收有较大影响,R越大CO2脱除率越小;滞留时间越长,CO2脱除率越高。     

基于微吸收器的CO2吸收过程研究进展

微化工技术在流体流动、过程强化、传质与反应过程等领域备受关注,本文归纳整理了3种不同类型的微吸收器（微降膜吸收器、微通道吸收器和微网格吸收器）捕集CO₂过程中的水力学性质和传质过程及其机理研究进展,并对3种微吸收器吸收CO₂过程中存在的问题进行分析总结,同时对微吸收器能快速工业化提出展望。其中重点介绍了微通道泰勒流吸收器的水力学流动特性,包括泰勒流气泡的生成机制、气泡和液弹的长度、气泡的输运和运动速度、气泡截面形状及液膜厚度和气液两相流压降;归纳了微通道泰勒流吸收过程的传质过程机理和传质系数的模型以及不同影响因素（通道截面尺寸,通道长度,主通道结构及入口形状,气、液相组成及其流速,吸收剂和系统压力）作用下CO₂吸收效率和传质系数的研究进展。     

双组分混合有机胺溶液吸收沼气中CO_2的传质性能

在填料塔中,对以二乙醇胺(DEA)为基础溶剂,以N-甲基二乙醇胺(MDEA)、(N-2-羟乙基)乙二胺(AEE)、二乙烯三胺(DETA)、三乙烯四胺(TETA)为添加剂的二元混合胺溶液吸收沼气中高浓度CO2的传质性能进行了实验研究,考察了添加剂浓度及种类对吸收过程中CO2脱除率n、总体积传质系数KGae、气液相传质阻力的影响.结果表明,双组分混合有机胺溶液中,以AEE,DETA和TETA为添加剂时,KGae和随添加剂浓度增加而增大,气相传质系数kG及气相阻力占总阻力的分率减小,液相阻力占总阻力的分率增大;以MDEA为添加剂时趋势相反n和KGae沿塔高方向增大,其在4种溶液中的大小为DEA-TETADEA-DETADEA-AEEDEA-MDEA.     

MDEA脱碳系统模拟方法探讨

应用ＰＲＯ／Ⅱ胺包、电解质模块等对ＭＤＥＡ脱碳系统进行模拟计算,并将计算结果与设计值进行比较分析,如实地反映了用各种软件处理该系统中所遇到的问题。     

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.     

中空纤维膜接触器中N,N-二甲基乙醇胺吸收CO2的特性

N,N-二甲基乙醇胺（DMEA）是一种很有前途的吸收剂,具有较快的反应速率和较高的CO₂捕集能力。在本研究中,DMEA作为一种新型吸收剂被应用于中空纤维膜接触器,用于从CO₂/CH₄气体混合物中分离CO₂。通过建立二维稳态数学模型,模拟了MEA、DEA、MDEA和DMEA四种吸收剂在不同操作条件下对CO₂吸收性能的影响。结果表明,脱碳性能大小为MEA>DMEA>DEA>MDEA;气相参数对脱碳率的影响比液相参数更显著;提高气体流速和CO₂浓度,脱碳率均会下降;提高液速和吸收剂浓度,脱碳率均增大,适当提高吸收剂流速和吸收剂浓度可以提高CO₂去除效率。此外,CO₂吸收通量将随着气体速度的增加而增加,随着液相中CO₂负荷的增加而减少。最后,通过两种影响因素共同作用确定了膜接触器分离酸性气体的最佳操作条件。因此,膜吸收法在天然气脱碳方面有良好的潜力。     

SYNERGISTIC EFFECT IN THE EXTRACTION OP PHENOL FROM AQUEOUS SOLUTIONS WITH MIXTURES OF N-BUTYLACETATE AND ACETOPHENONE

Equilibrium data are reported for the extraction of phenol at 288, 293 and 298 K with n-butyl acetate (NBA), acetophenone (AP) and mixtures of NBA + AP and methyl isobutyl ketone (MIK) + AP. A synergistic behaviour is observed for the system phenol-water-(NBA/AP). Several equations have been used to correlate the experimental data: van't Hoff, Redlich-Kister and other polynomial equations. Reported data were compared with those available in the literature.