添加剂对水合物膜法捕集二氧化碳影响的研究

发布时间：2020-07-17 04:48

【摘要】：以CO2为主的温室气体产生的温室效应已引起全球温度上升、物种灭绝等一系列严重的问题。在CO2的诸多来源中,火电厂是CO2的集中排放源,其烟道气中排放的CO2总量约占CO2总排放量的30%。然而随着经济的发展,CO2的排放量必然会不断地增加。因此发展研究从烟道气中捕集CO2的新型高效节能技术及相关理论,对避免温室效应,保护环境具有极其重要的意义。 由于吸收、吸附、精馏等传统捕集CO2的方法,分别存在不同程度的缺点,使新兴的水合物法得到关注,但是该法仍存在一些问题有待解决：间歇操作高能耗,苛刻的温度压力条件,较低的水合速率等。本文采用膜分离法和水合物法相耦合,连续、高效的水合物膜法捕集CO2,以十二烷基硫酸钠(SDS)-四氢呋哺(THF)、四丁基溴化铵(TBAB)-甲醇(MeOH),四丁基氟化铵(TBAF)-MeOH作为水合物形成的促进剂,考察了上述添加剂各自对C02/N2混合气分离效果的影响,为水合物膜法捕集CO2工艺技术提供了理论依据。 (1)以SDS和THF为添加剂时,分别研究了两种添加剂浓度对CO2/N2混合气的分离效果,结果发现250ppmSDS-1.0mol%THF混合添加剂对混合气的分离效果最好。随着原料侧压力的增大,CO2分离因子先增加后减小,当温度从0.5℃升高到6.0℃时,CO2分离因子不断增大,在4.10MPa,6.0°C时CO2分离因子最高为3.84。渗透速率的变化范围是1.87-4.0lxlO-8mol/(m2?s?Pa)o (2)以TBAB/TBAF和MeOH为添加剂进行水合物膜法捕集CO：的实验,考察了添加剂浓度、原料侧压力、温度、原料气组成等对CO2分离性能的影响。结果发现混合添加剂0.229mol%TBAB/TBAF-1.26mol%MeOH的分离效果比单组分添加剂的好,且与纯水相比,使系统达到稳定状态所需的时间由300min降低到120～150min。当0.229mol%TBAB-1.26mol%MeOH和0.229mol%TBAF-1.26mol%MeOH存在时最大的CO2分离因子分别为5.90和7.58,渗透速率在1.82-3.48*10-8mol/(m2-s-Pa)范围内变化。且在2.88-4.52MPa和0.5℃-6.0℃范围内,CO2分离因子随着原料侧压力和反应温度的升高先增加后减小,说明压力和温度存在一个最佳范围。 (3)三组混合溶液分别作为促进剂时均提高了CO2的分离性能,但TBAF-MeOH的促进效果最好,TBAF-MeOH存在时,在4.0℃,通过三级水合物膜分离可以将电厂烟气中的CO2由19.71mol%浓缩到94.40mol%。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：P744.4

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;百科锐词[J];百科知识;2011年16期

2 杜勇慧;张铁臣;张伟森;;用不同合成体系制备黑色立方氮化硼的研究[J];高压物理学报;2011年03期

3 柴明霞;;添加剂对SiO_2-CeO_2复合抛光粉粒度的影响[J];青海大学学报(自然科学版);2011年03期

4 张劲松;;砌筑工程冬季施工——掺盐砂浆法浅谈[J];科技资讯;2011年19期

5 刘永德;;SO_2超低浓度烟气脱硫技术的研究[J];科技情报开发与经济;2011年20期

6 杜卫东;万云洋;钟宁宁;费佳佳;张枝焕;;土壤和沉积物石油污染现状[J];武汉大学学报(理学版);2011年04期

7 万芹方;陈雅宏;胡彬;任亚敏;王亮;林宏辉;邓大超;柏云;夏传琴;;植物对土壤中铀的吸收与富集[J];植物学报;2011年04期

8 王少丽;常新安;臧和贵;陈学安;;KDP/DKDP晶体生长研究近况[J];硅酸盐通报;2011年03期

9 吴晓帆;;今天你轻食了吗?[J];科学之友(上旬);2011年09期

10 李金华;;功能聚氨酯面漆重防腐涂料的性能研究[J];科技信息;2011年17期

相关会议论文 前10条

1 黄灿;李季;;减少畜禽粪便的污染——添加剂的使用[A];首届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2005年

2 薛艳;赵升红;曹文杰;顾鹏翔;王树雷;;航空燃料阻燃添加剂研究现状及发展方向[A];2006全国阻燃学术年会论文集[C];2006年

3 黄刚;彭云涛;方昌荣;;添加剂对Al_2O_3-SiC-C铁沟浇注料性能的影响[A];2007年中小高炉炼铁学术年会论文集[C];2007年

4 张千玉;马晓华;;二甲苯用作锂离子电池过充保护添加剂的研究[A];第二十八届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2009年

5 张千玉;马晓华;;新型锂离子电池过充保护添加剂的研究[A];第二十八届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2009年

6 张小勇;王新伟;刘锐;郑明东;;煤基炭膜在处理高浓度焦化废水中的应用[A];中国化工学会2009年年会暨第三届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛会议论文集（下）[C];2009年

7 丁津原;杨文通;马先贵;;润滑油粘度、添加剂对齿轮传动振动噪声的影响[A];第五届全国摩擦学学术会议论文集（上册）[C];1992年

8 史兵;雒建斌;路新春;秦力;温诗铸;魏秉庆;张华堂;梁吉;高志栋;吴德海;;巴基管做润滑油添加剂的摩擦学性能研究[A];第三届全国青年摩擦学学术会议论文集[C];1995年

9 王贵和;周辉峰;;添加剂对离心SHS陶瓷涂层影响的研究[A];岩土钻掘技术在资源、环境和工程建设中的应用与发展学术论文集[C];2001年

10 涂政文;李宏;徐建生;高万振;赵源;;二聚酸3-氯-2-羟基丙单酯的摩擦学性能研究[A];第七届全国摩擦学大会会议论文集（一）[C];2002年

相关重要报纸文章 前10条

1 房祥军 邹晓庭;滥用超量使用添加剂等于让“天使”变“魔鬼”[N];中国畜牧兽医报;2005年

2 本报记者:付晓萌;食品安全监管遭遇添加剂风波[N];经济参考报;2005年

3 米艾尼 李静;“每天吃上百种添加剂”[N];联合日报;2008年

4 本报特约撰稿 范志红　(中国农业大学食品学院营养与食品安全系副教授);谁最该远离添加剂食品[N];南方周末;2008年

5 张田勘;我们的饭桌上不需要添加剂[N];烟台日报;2008年

6 张鸣;食以添加剂为天[N];淄博日报;2008年

7 黄艳;新疆严禁粮油企业滥用添加剂[N];中国食品质量报;2008年

8 庞晓华;阿科玛将出售部分在华添加剂业务[N];中国化工报;2009年

9 杨玉凤 李小玲 刘剑霞 胡枭;常饲喂的添加剂[N];农民日报;2005年

10 ;成也添加剂 败也添加剂[N];农民日报;2009年

相关博士学位论文 前10条

1 仝秋红;基于智能技术的内燃机油添加剂优选及配伍研究[D];长安大学;2004年

2 胡伟跃;锂离子电池非水电解液的行为研究[D];中南大学;2005年

3 李士凤;基于水合物技术的模拟电厂烟气中二氧化碳捕获研究[D];大连理工大学;2010年

4 杜娟;低剂量抑制剂作用下水合物颗粒粘附作用及聚集机理研究[D];华南理工大学;2011年

5 胡军;水合物动力学抑制剂的合成和性能研究及应用[D];华南理工大学;2012年

6 张斌;添加剂强化拜耳法种分工艺与理论研究[D];中南大学;2003年

7 胡光辉;化学镀镍中添加剂作用和活化过程的机理研究[D];厦门大学;2004年

8 邓先德;添加剂不同组分对绵羊体增重、消化代谢及瘤胃消化影响的研究[D];新疆农业大学;2003年

9 岑超平;尿素添加剂湿法烟气同时脱硫脱氮研究[D];华南理工大学;2000年

10 汪黎东;烟气脱硫添加剂对正盐生成促进的实验研究[D];华北电力大学（河北）;2005年

相关硕士学位论文 前10条

1 孙肖媛;添加剂对水合物膜法捕集二氧化碳影响的研究[D];大连理工大学;2012年

2 谷夺魁;新型缓释氮肥研制及其肥效研究[D];河北农业大学;2005年

3 吕宏俊;流化床焚烧处理高浓度有机废液的结焦结渣特性研究[D];浙江大学;2005年

4 陈永强;直接结合镁铝砖的研究[D];河北理工大学;2005年

5 唐恒;二元冰蓄冷系统添加剂的研究[D];上海海事大学;2005年

6 徐彤;熔纺聚氨酯纤维改性研究[D];苏州大学;2005年

7 李华;抗热应激添加剂对泌乳水牛泌乳性能的影响[D];广西大学;2007年

8 温科;啤酒麦芽制造过程β-葡聚糖及DMS含量动态变化研究[D];甘肃农业大学;2008年

9 张丽;表面活性剂的合成及其在铜电解中的应用研究[D];昆明理工大学;2004年

10 崔智鑫;脉石成分对铁矿球团还原膨胀性能的影响[D];中南大学;2004年

本文编号：2758998