规整填料塔中叔胺DEEA基复配捕获剂吸收CO 2 传质性能的研究

发布时间：2022-07-14 18:27

　　二氧化碳气体是造成温室效应的主要原因,主要来源于燃煤电厂烟道气的排放。因此,研究燃煤电厂CO₂捕集技术、减少CO₂排放迫在眉睫。有机醇胺吸收法是目前捕获烟气CO₂最成熟、最广泛的方法。然而,从单一有机胺溶液中分离二氧化碳存在吸收速率快和再生能耗低不能同时存在的科学问题,导致其应用前景受限。因此,寻找高效的混合胺溶剂成为目前研究的热点。目前,N,N-二乙基乙醇胺（DEEA）等一系列新型叔胺因其合成原料廉价且可再生、较叔胺N-甲基二乙醇胺（MDEA）具有较快的CO₂吸收速率等优势而备受青睐。开发新型叔胺（如DEEA）基复配吸收剂,在保持叔胺溶液解吸能耗低的优势同时,可以显著提高捕获剂的吸收速率和循环容量,解决胺法捕集工艺再生能耗高的关键科学问题。填料塔作为当前工业生产中应用最为广泛的气液传质装置。规整填料因为具有分离效率高、比表面大、压降低的特点,尤其适用于捕获常压烟道气中的CO₂气体。基于以上研究意义,本文以实现胺溶液高效且低能耗捕集回收二氧化碳为出发点,考察叔胺DEEA基复配吸... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 CO_2的捕获技术
        1.2.1 物理吸附法
        1.2.2 膜分离法
        1.2.3 化学吸收法
    1.3 有机醇胺捕获CO_2方法
    1.4 填料塔中醇胺法捕获CO_2的发展
        1.4.1 填料塔发展综述
        1.4.2 填料塔中醇胺溶液传质性能研究
    1.5 正交试验方法设计
    1.6 立题依据及研究内容
第2章 传质实验基本理论
    2.1 双膜理论
    2.2 溶质渗透理论
    2.3 表面更新理论
    2.4 醇胺法吸收CO_2的反应机理
第3章 实验装置和分析方法
    3.1 实验药品与实验仪器
    3.2 实验装置与实验步骤
        3.2.1 快速筛选实验
        3.2.2 填料塔内传质实验
        3.2.3 吸收液解吸实验
    3.3 体积总传质系数K_Ga_V的计算方法
    3.4 CO_2负载滴定分析方法
    3.5 气液相物料守恒
第4章 DEEA/PZ在DX规整填料塔内传质性能研究
    4.1 DEEA/PZ溶剂体系配比筛选结果与讨论
    4.2 传质实验结果与讨论
        4.2.1 贫液CO_2负载对K_Ga_V的影响
        4.2.2 液体流速对K_Ga_V的影响
        4.2.3 惰性气体流速对K_Ga_V的影响
        4.2.4 CO_2分压对K_Ga_V的影响
        4.2.5 DEEA/PZ与DEEA、MEA的传质性能比较
        4.2.6 气液物料衡算分析
    4.3 本章小结
第5章 正交试验法在DEEA/MEA体系于DX规整填料塔内传质性能研究
    5.1 正交试验条件
    5.2 统计分析与结果讨论
        5.2.1 极差分析结果
        5.2.2 胺溶液浓度对K_Ga_V的影响
        5.2.3 贫液负载对K_Ga_V的影响
        5.2.4 CO_2分压对K_Ga_V的影响
        5.2.5 温度对K_Ga_V的影响
        5.2.6 液体流率对K_Ga_V的影响
        5.2.7 惰性气体流率对K_Ga_V的影响
        5.2.8 系统温度和CO_2浓度沿塔高的分布
        5.2.9 气液物料衡算分析
    5.3 本章小结
结论与展望
参考文献
附录 A 攻读学位期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]二氧化碳回收应用及展望[J]. 王丽,向继明,柴巍.  四川化工. 2015(06)
[2]N,N-二乙基乙醇胺（DEEA）溶液CO2吸收解吸性能的实验研究[J]. 高红霞,刘森,徐彬,梁志武.  化工学报. 2015(09)
[3]煤吸附甲烷的影响因素敏感性正交试验[J]. 安朝峰,李树刚,林海飞,丁洋,李莉.  煤矿安全. 2015(02)
[4]中国能源结构调整及其节能减排潜力评估[J]. 向其凤,王文举.  经济与管理研究. 2014(07)
[5]燃煤电厂CO2捕集分离技术研究现状及其展望[J]. 赵毅,沈艳梅,倪世清,郝荣杰.  热力发电. 2011(06)
[6]θ环填料塔中单乙醇胺吸收CO2传质性能研究[J]. 那艳清,符开云,梁志武,奚飞,刘贺磊,李文生,TONI WACHWUTHIKUL P T.  湖南大学学报(自然科学版). 2011(03)
[7]正交试验设计和分析方法研究[J]. 刘瑞江,张业旺,闻崇炜,汤建.  实验技术与管理. 2010(09)
[8]填料塔中混合胺吸收二氧化碳的研究[J]. 沈洪士,张永春,陈绍云,姜鹏.  现代化工. 2010(02)
[9]燃煤电厂中CO2的捕集[J]. 张慧,任红伟,陆建刚,嵇艳.  南京信息工程大学学报(自然科学版). 2009(02)
[10]塔填料的最新研究现状和发展趋势[J]. 蒋庆哲,宋昭峥,彭洪湃,董莹.  现代化工. 2008(S1)

博士论文
[1]新型有机叔胺溶剂吸收二氧化碳性能的研究[D]. 刘贺磊.湖南大学 2016

硕士论文
[1]用于吸收燃煤电厂烟气中CO2混合胺吸收剂研究[D]. 梁明星.北京化工大学 2017
[2]燃煤电厂烟气二氧化碳捕获系统的仿真研究[D]. 周响球.重庆大学 2008



本文编号：3661649