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《大连理工大学》 2010年
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填料塔内胺回收烟道气中CO_2的研究

沈洪士  
【摘要】: CO2作为主要的温室气体,大约占所有温室气体的60%。近年来,随着工业的快速发展,越来越多的化石燃料燃烧以及绿色植被的减少,导致大气中的CO2含量逐年增加。有机胺吸收CO2工艺出现于20世纪30年代,实现工业化后成为工业净化CO2的主要方法之一。 本研究通过用Aspen Plus流程模拟软件设计并搭建了胺回收CO2的小型中试装置,考察了不同胺溶液吸收CO2的性能。本实验装置包括吸收塔和再生塔两个部分,并使用填料塔考察吸收剂的吸收效果。 实验过程中考察了常压下混合胺吸收剂(20%乙醇胺(MEA)+2%N-甲基二乙醇胺(MDEA)与20%羟乙基乙二胺(AEE)+2%N-甲基二乙醇胺(MDEA))对CO2的吸收与再生效果。并对二者的吸收效果进行对比。同时测得了AEE+MDEA混合胺体系吸收剂脱除空气中体积分数约10%的CO2的体积总传质系数KGav的近似值,并考察了进口气体中CO2摩尔流量、气体流量、液体流量等因素对KGav的影响。实验结果表明,AEE+MDEA吸收效果明显好于MEA+MDEA,并且二者解吸效果相同;体积总传质系数KGav随CO2摩尔流量、气体流量、液体流量增大而增大。 由于胺溶液吸收CO2的再生温度均高于100℃,导致胺与水溶液吸收CO2在再生过程中使水大部分蒸发消耗大量能量。因此本研究考察了用沸点比较高的N-甲基毗咯烷酮做溶剂的胺吸收CO2的效果。实验结果表明在相同的胺浓度下水做溶剂吸收CO2的效果高于N-甲基吡咯烷酮。但是用N-甲基吡咯烷酮做溶剂再生能耗明显下降。 在工业生产中由于存在胺降解导致吸收剂消耗的问题,本论文采用酸碱中和滴定法测定胺溶液中胺的浓度考察了120℃下MEA吸收剂在氧气,空气以及氧气和CO2同时存在的条件下的降解情况。实验表明通入纯O2、CO2、CO2/O2混合气体、CO2/空气混合气体时不光是O2能引起胺降解,CO2也能引起胺降解。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:X701

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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