膜吸收法烟气脱碳研究进展

介绍了采用膜吸收法进行烟气脱碳过程中膜材料的种类、吸收液的选择以及膜吸收的耦合对脱碳的影响。综述了工艺流程、工艺参数及传质模型对膜吸收过程的影响,指出了膜吸收法烟气脱碳工程应用的经济性及发展方向。     

PVDF中空纤维膜接触器分离烟气CO2

以水（H2O）、氢氧化钠（NaOH）、氨基乙酸钾（GLY）、氨基乙酸钾-哌嗪（GLY-PZ）水溶液为吸收剂,研究了疏水性聚偏氟乙烯（PVDF）中空纤维膜接触器分离CO2/N2模拟烟气中CO2的技术,具体考察了流动方式、气液流率、吸收液浓度和温度、原料气CO2浓度、填充密度等对膜接触器吸收效率的影响。结果表明,气液逆流的腔流程模式具有较高的分离效率。不同吸收剂的分离性能为：NaOH > GLY-PZ > GLY > H2O。温度对各种吸收剂的影响随其种类不同而有所差异。膜接触器对烟气CO2的分离效率随填充密度、吸收液浓度和流率的提高而增大,随气体流率及其中CO2浓度的增大而减小。     

膜吸收法回收烟气CO_2传质过程研究

在0.1~2 m~3/h模拟烟气膜吸收处理装置上,进行了膜吸收法捕集CO_2传质过程研究。在其他条件不变的情况下,考察了气体流量、吸收液流量和吸收液浓度对传质过程的影响;结合吸收溶剂的化学反应增强因子及中空膜本身的参数,建立了膜吸收过程的传质计算模型。试验结果表明:在有化学吸收推动的膜吸收传质过程中,膜吸收的传质阻力集中在气相和膜的界面,而反应发生在液膜界面,所建立的计算模型也很好地反映了这一现象。通过建立传质模型,可以推算出膜表面吸收传质过程,从而为膜吸收过程的工业放大提供支撑。     

膜气吸收法分离烟气中CO2的实验

采用聚丙烯中空纤维膜接触器,分别用去离子水、单乙醇胺（MEA）及N-甲基二乙醇胺（MDEA）水溶液作为吸收剂,对模拟烟气中的CO2分离进行了试验研究.考察了气体流速、入口气体中CO2体积分数、吸收剂流速、吸收剂浓度以及吸收剂种类等因素对CO2脱除率和总传质速率的影响.实验结果显示：3种吸收剂分离CO2的效率由大到小依次为MEA、MDEA、去离子水;CO2的脱除率和传质通量随吸收剂浓度、流速的提高均增加;CO2的脱除率随气体流速和CO2在入口气体中体积分数的增大而减小,而传质速率却随之增加.系统长时间运行后发现存在膜孔润湿现象,进而影响膜的传质性能.因此,吸收剂浓度须在传质和长时间运行性能之间进行权衡.     

膜吸收在烟气净化中的应用

膜吸收法是膜分离技术与气体吸收技术相结合的一种新型烟气净化技术,具有传统吸收法和膜分离技术的共同优点。介绍膜吸收法净化烟气的基本原理、常用的膜材料,阐述烟气脱硫/脱硝、脱碳的研究进展。通过膜吸收技术与传统烟气吸收技术对比,表明膜吸收技术在经济性能和环保方面具有优势,应用前景广阔。     

聚丙烯中空纤维膜组件分离烟气中的CO2

膜吸收法在大型工业燃煤电厂二氧化碳（CO2）捕集方面具有很好的应用前景,但烟气组分对该技术效果影响还有待进一步研究。本文以单乙醇胺（MEA）为吸收剂,开展了疏水性聚丙烯（PP）中空纤维膜组件分离模拟烟气中的CO2的实验研究,考察了吸收操作条件以及燃煤烟气中水汽和SO2对膜组件吸收效率的影响。结果表明,试验的最佳液气比为24 L/m3;MEA的浓度为0.6 mol/L;膜组件进口的温度变化对吸收效率基本没有影响;CO2的浓度在10%～20%内变动对吸收效率影响不大。与CO2相比,SO2会优先发生吸收作用,而水汽则会吸附在聚丙烯中空纤维膜组件的孔壁上,产生毛细管凝聚现象,阻塞CO2的渗透吸收。     

烟气CO2膜吸收技术及其工艺因素分析

新型膜吸收技术是将膜分离与传统吸收技术耦合而成的高效分离技术,在减轻地球温室效应、保护环境以及工业、医学、宇航等多种实际利用领域具有广阔的发展空间.本文基于烟气CO2分离膜吸收技术的现状和进展,在分离原理、工艺及材料选择、传质等关键方面进行了分析总结.结果表明,以醇胺溶液为基础的复合吸收剂较单一吸收液效果有很大提高.与...     

膜曝气-吸收耦合式海水烟气脱硫过程

利用聚丙烯中空纤维双层曝气式膜接触器,对膜曝气-膜吸收耦合式海水烟气脱硫过程开展实验研究,考察了烟气流量、海水流量、海水pH以及曝气量等因素对烟气脱硫参数的影响。结果表明,曝气式膜吸收过程具有更高的脱硫效率和传质性能,相较于非曝气过程,SO₂吸收率可提高12.4%。提高烟气流量,使SO₂吸收率降低,总传质系数先增大再减小;提高吸收剂流量、pH和曝气量,SO₂吸收率和总传质系数均会提高,海水pH较高条件下加入曝气更能有效加强吸收效果;烟气中SO₂的吸收通量均随海水pH和曝气量的增加而增加。扫描电镜及接触角测量显示在使用一个月后的膜丝仍具有较高的疏水性能和使用性能。     

水合物法分离烟气中二氧化碳的实验研究

本实验利用TBAB,也就是四丁基溴化铵作为促进剂,进行了水合物法分离烟气中的二氧化碳。通过这一实验,探讨了TBAB浓度对水合物生成过程的影响,以及实验条件的影响,并提出二级水合物/膜分离流程。     

二氧化碳选择性吸收方法的研究进展

综述了二氧化碳选择性吸收方法的研究进展,包括物理吸收法、化学吸收法、膜吸收法,并分析了各种方法的优缺点。     

燃煤烟气中CO2膜吸收分离技术的膜浸润特性述评

膜吸收法是分离燃煤烟气CO₂的主要工艺之一,膜润湿造成的膜阻力增加以及膜表面形态改变是膜吸收法研究中遇到的主要问题,阻碍了膜吸收法的广泛应用。本文在膜吸收法的基本原理基础上,阐述了影响膜润湿的因素（吸收剂种类、吸收液浓度、温度、液相压力和流速）以及膜特性因素（膜材料和膜结构）的最新进展,详细分析了膜与吸收剂之间的兼容关系,确定孔润湿是制约膜组件长期稳定运行的关键因素。最后提出了未来缓解膜润湿方面的主要研究方向：优化操作条件、开发新型性价比高的吸收剂和膜材料以及通过进行膜的表面改性等手段来改善膜和吸收剂的兼容性,提高膜接触器长时间运行的稳定性以及进一步细致探究如何恢复膜组件的性能,从而提高重复利用率。     

烟气中CO2化学吸收法脱除技术分析与进展

介绍了烟气中CO2化学吸收法脱除技术,分析了其存在的技术难点,并对该技术的研究进展进行了论述;最后提出了化学吸收法脱除技术研究中两种值得关注的研究方向。     

超枝化固体胺吸附分离烟气中二氧化碳

采用浸渍方法将四乙烯五胺（TEPA）负载到KIT-6介孔硅材料孔道表面上合成超枝化固体胺KIT-6(TEPA),并对其吸附CO₂性能进行研究。结果表明,随着温度的升高,KIT-6(TEPA)的CO₂吸附量呈增长趋势,343 K时获得最大吸附量（3.1 mmol·g^-1）。继续升高温度吸附量则呈下降趋势。KIT-6(TEPA)吸附CO₂过程以化学吸附为主,化学吸附量占总吸附量的97.2%以上（323相似文献   

膜分离捕集燃煤电厂烟气CO2过程优化设计

全球CO₂的排放量不断升高,导致气候问题频发。“双碳”目标下,如何高效、低成本地捕集燃煤电厂烟气CO₂已经成为迫在眉睫的问题。传统的化学吸收法由于能耗高、成本高、溶剂易挥发等问题严重制约了其发展,而膜法碳捕集因为其操作简单、能耗低、环境污染小等优势被认为是最有前景的捕集方式。本文以PI中空纤维膜为分离膜,建立和求解了气体分离膜模型。并以燃煤电厂烟气CO₂为捕集目标,利用多岛遗传算法求解了膜分离捕集CO₂工艺的不同配置,并优化了分离过程中的关键参数(膜面积、操作压力)。结果显示：在二级膜分离工艺中,二级一段膜分离工艺的第一级膜和第二级膜操作压力分别为5.8 bar和7.1 bar,第一级膜和第二级膜的面积分别为448000 m²和180000 m²时,单位捕集成本为27.36 USD/t CO₂。与二级二段膜分离以及其他几种传统的CO₂捕集方法(MEA法、相变吸收法)相比,二级一段膜分离捕集CO₂的捕集成本和能耗均最小。本研究将为CO₂捕集实现低能耗和低成本化提供依据。     

Recovery of CO2 from flue gas using an electrochemical membrane

A novel process has been designed for the economic production of very pure carbon dioxide from flue gas. Using a molten carbonate fuel cell stack as an electrically-driven membrane concentrator, a portion of the carbon dioxide in the flue gas, along with some oxygen, is emitted as a product stream. The oxygen is recycled to enrich the flue gas entering the concentrator. Preliminary economics appear favorable, with carbon dioxide produced at $21 per ton, this product is, however, in a binary mixture with oxygen and must be separated for final use, this mixture is suitable for standard means of separation. The cost is sensitive to the cost of electricity and the installed cost of the fuel-cell stack, as can be seen in Table 1. The projected cost, however, is significantly below the typical $70 per ton sales price for carbon dioxide, so that the process could be viable at higher electricity and equipment charges.     

气体膜分离混合气中二氧化碳的研究进展

气体膜分离技术作为碳捕获方案被国际社会认为是最有发展潜力的脱碳方法之一.综述介绍了中空纤维膜接触器、膜结构、系统工艺和吸收剂的研究现状.相对于水和碳酸盐类,醇胺具有的二氧化碳吸收率高、反应热低、反应速度快以及容易再生等优点,在研究与工业过程中是应用最广泛的吸收剂之一.     

相变吸收捕集烟气中CO2技术的发展现状

化学吸收法作为目前最有效的CO₂捕集技术,吸收剂常用有机胺,但过高的再生能耗和成本限制了其在工业中的应用。基于传统有机胺溶剂开发出来的相变吸收剂被认为可以大幅减少解吸能耗,成为近几年研究的热点。本文详细介绍了相变吸收剂的常见类型、分相机理,并根据其具体组成进行了种类划分,对比分析了常用相变吸收剂和传统乙醇胺（MEA）吸收液的再生能耗,并指出温度、CO₂负荷以及相分离等因素对相变吸收剂的工艺流程长期运行稳定性的影响。在制备相变吸收剂的过程中,可加入活化剂来降低CO₂富液黏度,加入助溶剂来提高传质特性。本文阐述了现有相变吸收剂的挥发、降解和腐蚀等特性的研究现状。最后,结合研究现状和烟气捕集需求对相变吸收剂今后的研究方向给出了建议。     

Achieving flue gas desulphurization with membrane gas absorption

Membrane gas absorption (MGA) is an efficient and flexible way to carry out gas-liquid (G-L) contacting operations with hollow fibre membranes. The main advantages of membrane gas absorption over conventional G-L contactors is the compactness and low weight of the installation, the standard modular construction elements and the flexible operation. Gas and liquid flow can be controlled independently in the MGA process, which makes operation over a wide range of liquid and gas flow rates possible. In a MGA installation no entrainment, flooding, channelling or foaming occurs. Rob Klaassen and Albert E Jansen, TNO Environment, Energy and Process Innovation, discuss the principle of this technology, the benefits of newly developed membrane modules and their potential applications.