超重力反应器内H 2 S和CO 2 共同脱除的研究

发布时间：2024-04-26 02:36

　　随着人们对生态环境的日益重视,天然气和沼气等清洁能源需求日益增加。然而,绝大部分的天然气和沼气中都含有硫化氢(H2S)和二氧化碳(CO2)等杂质,必须进行净化处理才能满足使用要求。其中,酸性气体(H2S、CO2)的脱除是净化过程的关键环节。国家标准中对燃料气中H2S和CO2含量有着明确要求,硫化氢有剧毒,且会在输送过程中腐蚀管道,因此必须深度脱除到6 ppm以下,二氧化碳的存在会影响燃料的热值,因此国家标准中要求二氧化碳的含量要在3%以下。然而,若处理中气体中的CO2浓度过低则会影响生产企业的经济效益,为了兼顾国家标准和经济效益,开发一种更加经济、节能和可控的脱除工艺是十分必要的。相比传统设备,超重力设备体积小且传质效率高,应用在工业具有较高的经济效益。为此,本课题采用甲基二乙醇胺(MDEA)作为主吸收剂,哌嗪(PZ)和二乙烯三胺(DETA)作为添加剂,分别以水和有机溶剂为溶剂,在旋转填充床(RPB)内进行了 H2S和CO2的共同脱除实验,考察了溶剂类型、超重力水平、液体流量、温度、胺含量对H2S和CO2吸收率的影响,获取了最佳工艺条件,建立并优化了神经网络模型用以预测体系的传质系数和...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 课题研究背景
    1.2 H₂S和CO₂脱除的必要性
    1.3 国内外同时脱除H₂S和CO₂的典型方法
        1.3.1 膜技术
        1.3.2 低温甲醇洗工艺
        1.3.3 吸附技术
        1.3.4 离子液体吸收法
        1.3.5 化学吸收法
        1.3.6 相变吸收法
        1.3.7 非水溶剂法
    1.4 分析方法
        1.4.1 硫化氢检测管
        1.4.2 气相色谱
        1.4.3 碘量法原理
    1.5 超重力技术的简介
    1.6 选题的意义
    1.7 选题的研究内容
第二章 超重力强化有机胺水溶液共同脱除H₂S和CO₂的研究
    2.1 MDEA/PZ体系吸收机理
    2.2 实验仪器设备与试剂
        2.2.1 实验流程及仪器
        2.2.2 主要的试剂和气体
    2.3 实验数据的处理
        2.3.1 H₂S和CO₂吸收率
        2.3.2 超重力水平
        2.3.3 传质系数的计算
    2.4 神经网络模型
        2.4.1 模型建立步骤
        2.4.2 模型结构及参数设定
    2.5 实验结果与分析讨论
        2.5.1 超重力水平对吸收率的影响
        2.5.2 MDEA浓度对吸收率的影响
        2.5.3 PZ浓度对吸收率的影响
        2.5.4 液体流量对吸收率的影响
        2.5.5 温度对吸收率的影响
        2.5.6 再生实验
            2.5.6.1 再生设备及流程
            2.5.6.2 再生时间
            2.5.6.3 再生次数对吸收率的影响
        2.5.7 模型拟合结果
    2.6 本章小结
第三章 超重力强化MDEA/DETA有机溶剂溶液共同脱除H₂S和CO₂的研究
    3.1 引言
    3.2 反应原理
        3.2.1 两性离子反应机理
        3.2.2 三分子反应机理
    3.3 实验材料
    3.4 溶剂筛选实验
        3.4.1 实验流程
        3.4.2 筛选结果与讨论
    3.5 RPB实验结果与分析讨论
        3.5.1 超重力水平
        3.5.2 温度
        3.5.3 胺含量
        3.5.4 液体流量
    3.6 本章小结
第四章 结论与建议
    4.1 结论
    4.2 不足和建议
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者和导师简介
附件



本文编号：3964582