吸收CO-,2-的新型化學(xué)吸收劑和工藝研究.pdf

1、膜吸收法是一種很有前途的燃煤煙氣CO<,2>脫除技術(shù)，本文通過開發(fā)新型吸收劑和低能耗再生工藝來提高吸收劑對CO<,2>的吸收速率，并降低再生能耗。 首先系統(tǒng)研究了典型單一吸收劑的吸收和再生特性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，各種吸收液的吸收速率和再生能耗分別有以下規(guī)律：PZ>一級胺>AMP>氨基酸鹽>二級胺>三級胺，一級胺/mol

2、。 在單一吸收劑研究的基礎(chǔ)上，按“高吸收速率、低再生能耗”的混合要求，在一級胺中添加三級胺、在三級胺中添加活化劑、在二級胺中添加空間位阻胺組成3類不同的混合吸收劑，并在直接接觸實驗臺上分別進行吸收和再生特性實驗。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，3類混合液中，一級胺中添加少量三級胺在吸收性能上占優(yōu)勢，再生效果最好的是二級胺中添加少量空間位阻胺，其次是三級胺和中量活化劑的混合液，一級胺和少量三級胺的混合液再生程度最小。 將在直接接觸實驗臺中優(yōu)選出

3、的吸收劑，在中空纖維膜接觸器中進行CO<,2>的吸收實驗，并探討各關(guān)鍵參數(shù)變化對所篩選的吸收劑的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)MEA中添加少量MDEA，MDEA中分別添加中量PZ、PT，DEA中添加少量AMP較有優(yōu)勢。3類吸收液中，MDEA+PZ/PT類吸收液脫除效率隨著PZ和PT添加濃度的增加提高幅度較大，液溫和液速對吸收液脫除效率的總體影響較小，所有吸收液的脫除效率隨著MDEA濃度的增加而增加。MEA/MDEA與MDEA/PZ類吸收劑脫除效率最高為

4、70％～90％左右，MDEA脫除效率最低為10％～40％間，DEA/AMP與MDEA/PT類吸收劑處于中部為40％～70％。 在富液減壓再生實驗臺上初步研究了富液減壓再生，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，減壓再生效果隨著富液變薄、富液初始負荷降低、再生時間增加、再生壓力降低而改善，再生時間和再生壓力與再生能耗密切相關(guān)。再生30min時0.8mm薄層富液減壓再生程度比熱再生提高了54.45％，且減壓再生能耗小于熱再生。 設(shè)計了100000Nm<

5、'3>/h煙氣CO<,2>膜吸收工藝并進行經(jīng)濟性分析。采用聚丙烯中空纖維膜接觸器組件吸收CO<,2>，填料再生塔熱再生，再生塔所需的熱量由底部再沸器供給。初步估算，每小時能獲得純度大于98％的CO<,2> 24噸，系統(tǒng)總初投資2390萬元，年運行費用1923萬元，CO<,2>回收成本145.7元·(t CO<,2>)<'-1>。 系統(tǒng)總初投資中，膜組件投資額占38.9％，是初投資的主要影響因素；運行費用中蒸汽消耗所花費用占70.