氨水化合物体系氨逃逸与二氧化碳吸收试验研究
发布时间：2020-07-14 04:31
【摘要】：氨在大气污染中扮演着重要角色,以氨液为吸收剂的脱硫、脱硝与脱碳工艺普遍存在氨逃逸问题,如何有效控制氨逃逸已成为当前我国亟待解决的重要环境问题。论文对常用的氨法湿式脱硫脱硝与脱碳技术作了简要介绍,通过对国内外氨逃逸课题研究现状的比较与分析,确定了以氨法吸收CO2为研究对象,以抑制氨逃逸为研究重点,以试验为研究手段开展研究工作,为我国环保事业的发展奠定一定的理论基础,提供必要的技术支撑。本次研究设计了一个鼓泡塔系统,并搭建了一座小型试验台,通过调试与稳定性分析系统实现了正常的试验功能。本文定义了 CO2的脱除效率、氨逃逸率、CO2与NH3的总体积传质系数四个参数,用来反映不同工况条件下CO2的吸收效果和氨逃逸程度。通过对极低与高氨浓度以及不同浓度与种类有机添加剂条件下CO2吸收效果和氨逃逸规律的分析讨论,研究发现氨水浓度对CO2的吸收与氨逃逸有着决定性的影响:高氨水浓度有利于CO2的吸收,低氨水浓度可以减少氨逃逸;低温条件有助于抑制氨逃逸,并且CO2的脱除效率还略有提高;具有羟基的有机添加剂确实可以抑制氨逃逸,但同时也会降低CO2的脱除效率;随着饱和一元醇分子碳链的延长,氢键键能增加,氨逃逸抑制程度不断提高,但同时也会削弱CO2的吸收效果;而随着分子羟基数量的增加,由于溶液物性的改变,相应效果反而有所减弱。
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X773
【图文】：
逦Ｉ邋櫖、0２邋S逡逑图１－２碳捕集与存储技术流程图逡逑目前碳捕集技术大致可以分为三类，如图１－２所示：燃烧前捕集、富氧燃烧捕逡逑集和燃烧后捕集。其中，燃烧后捕集又主要包括化学吸收、物理吸收以及膜分离等逡逑方法，而化学吸收法是目前最为成熟而且也是唯一己经步入工业实践阶段的工艺方逡逑法。在各种化学吸收剂中，氨液不仅解析能耗较小、设备腐蚀程度较轻、吸收效率逡逑较高，而且可以一次性脱除多种酸性气体，具有优良的气体脱除性能。但是氨液作逡逑为强挥发性溶液，氨法脱碳技术同样存在氨逃逸问题，若在吸收塔与解析塔尾部加逡逑装脱氨装置，能耗与水耗则会大幅增加１１Ｍ２！，会严重影响到电厂的发电效率与经济逡逑效益，并在很大程度上限制了该技术的应用推广。逡逑１．２国内外研究现状逡逑双膜理论为研宄气液界面传质过程的经典理论
华北电力大学硕士学位论文逡逑解度降低［５０］，影响Ｃ0２的吸收效果。”３＞！丨等［５１】发现Ｚｎ２＋可以抑制而生成的ＺｎＣ０３会在很大程度上影响Ｃ0２的吸收。Ｌｉｕ等［５２］指出除了离子或者其混合物（如Ｚｎ２＋，Ｃｕ２＋，邋Ｃｏ２＋等）都可对游离态ＮＨ３产１１１等［５３］用（：１１２＋来约束氨逃逸，但是会导致脱除效率的明显降低。Ｍ添加剂进行了试验研究，发现Ｃ0２＋可以通过络合作用降低游离态也会影响Ｃ0２的吸收。Ｌｉ等［５５］研究了多种金属离子（Ｎｉ２＋，Ｃｕ２＋，的抑制作用，并指出Ｎｉ２＋的效果较好。马双忱等［５４］通过试验发现Ｎｉ以抑制氨逃逸。综上所述，由于络合作用无机金属离子可以与溶液３形成配位键，减小游离态ＮＨ３的浓度。以Ｎｉ２＋为例，Ｎｉ２＋可以和生成［Ｎｉ（ＮＨ３）ｘ］２＋，并在一定程度上抑制了氨逃逸的发生。逡逑气相逡逑
应基本按照反应（２－４）、（２－５）、（２－６）与（２－７）进行。逡逑２．２试验系统逡逑如图２－１与２－２所示，试验采用自组装系统，主要包括：气瓶、气体流量控制逡逑器、混气瓶、恒温水浴装置、鼓泡塔、干燥塔、红外Ｃ０２气体分析仪、ＮＨ３检测仪逡逑以及相应阀门管件。逡逑：＿＃|`逡逑（ａ）－旁通前逦（ｂ）－旁通后逡逑图２－１试验系统实景图逡逑＾逦门邋逦逡逑气逦ｎ逦ｈ逡逑＇、［ｒｎ逡逑厂去＾逦鼓广」□□□逦—＿逡逑ＩＩＩ逦ｇ逡逑Ｍ邋ｓ邋ｎ逦＿＿ｙ邋＼邋邋Ｃｌ邋＾氨气检测仪“逡逑ｈ邋器＾＾逦—極＼逦燥＇Ｍ＾］｜ｊ｜［逡逑氮逦氧逦恒n我凰义希赍澹郏斟澹蹂味趸技觳庖清义希ǎ幔酝ㄇ板义希稿义
本文编号：2754490
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X773
【图文】：
逦Ｉ邋櫖、0２邋S逡逑图１－２碳捕集与存储技术流程图逡逑目前碳捕集技术大致可以分为三类，如图１－２所示：燃烧前捕集、富氧燃烧捕逡逑集和燃烧后捕集。其中，燃烧后捕集又主要包括化学吸收、物理吸收以及膜分离等逡逑方法，而化学吸收法是目前最为成熟而且也是唯一己经步入工业实践阶段的工艺方逡逑法。在各种化学吸收剂中，氨液不仅解析能耗较小、设备腐蚀程度较轻、吸收效率逡逑较高，而且可以一次性脱除多种酸性气体，具有优良的气体脱除性能。但是氨液作逡逑为强挥发性溶液，氨法脱碳技术同样存在氨逃逸问题，若在吸收塔与解析塔尾部加逡逑装脱氨装置，能耗与水耗则会大幅增加１１Ｍ２！，会严重影响到电厂的发电效率与经济逡逑效益，并在很大程度上限制了该技术的应用推广。逡逑１．２国内外研究现状逡逑双膜理论为研宄气液界面传质过程的经典理论
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应基本按照反应（２－４）、（２－５）、（２－６）与（２－７）进行。逡逑２．２试验系统逡逑如图２－１与２－２所示，试验采用自组装系统，主要包括：气瓶、气体流量控制逡逑器、混气瓶、恒温水浴装置、鼓泡塔、干燥塔、红外Ｃ０２气体分析仪、ＮＨ３检测仪逡逑以及相应阀门管件。逡逑：＿＃|`逡逑（ａ）－旁通前逦（ｂ）－旁通后逡逑图２－１试验系统实景图逡逑＾逦门邋逦逡逑气逦ｎ逦ｈ逡逑＇、［ｒｎ逡逑厂去＾逦鼓广」□□□逦—＿逡逑ＩＩＩ逦ｇ逡逑Ｍ邋ｓ邋ｎ逦＿＿ｙ邋＼邋邋Ｃｌ邋＾氨气检测仪“逡逑ｈ邋器＾＾逦—極＼逦燥＇Ｍ＾］｜ｊ｜［逡逑氮逦氧逦恒n我凰义希赍澹郏斟澹蹂味趸技觳庖清义希ǎ幔酝ㄇ板义希稿义
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