有機(jī)胺法吸收二氧化碳及其性能研究.pdf

1、基于目前全球各國(guó)對(duì)全球性變暖問(wèn)題日益加劇帶來(lái)嚴(yán)重后果的深刻認(rèn)識(shí),以及石油天然氣化工下游工段中合成氨等工業(yè)為避免催化劑中毒而對(duì)原料氣進(jìn)行脫碳處理的必要性,對(duì)于CO2吸收方法的研究已經(jīng)越來(lái)越受到人們的重視。有機(jī)胺法吸收CO2作為化學(xué)吸收法中的一種,具有溶劑穩(wěn)定、凈化度高、能耗低以及對(duì)裝置腐蝕性小等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于各類工業(yè)脫碳中。
　　 本文采用N.甲基二乙醇胺(MDEA)與少量活化劑的混胺水溶液作為吸收劑,研究其對(duì)CO2的吸收

2、性能,通過(guò)靜態(tài)吸收實(shí)驗(yàn)篩選出吸收活性較高的活化劑,再采用循環(huán)吸收裝置著重考察吸收尾氣中CO2的濃度變化情況,最后對(duì)比考察了含有多個(gè)吸收官能團(tuán)的四乙烯五胺(TEPA)的活化作用。在靜態(tài)吸收條件下,先以MDEA為主吸收劑并添加少量活化劑,篩選出活性較高的活化劑,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：三乙烯四胺(TETA)和二乙烯三胺(DETA)的活性明顯高于哌嗪(PZ)與一乙醇胺(MEA)。再著重研究TETA+MDEA體系的吸收情況,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示增加TEPA濃度對(duì)

3、吸收有利,最適宜的吸收溫度為30℃。模擬工業(yè)中的循環(huán)吸收過(guò)程,考察不同活化劑對(duì)吸收尾氣濃度的影響,其中當(dāng)吸收劑為1.38 mol／L MDEA+0.12 mol／L TETA時(shí),吸收效果最好,尾氣CO2濃度可由3.49％降至0.05 m01％,脫除率達(dá)98.62％。并考察了活化劑濃度、以及壓力、溫度、氣速和液速等工藝條件對(duì)尾氣中CO2濃度的影響,結(jié)果表明:活化劑濃度、壓力及液速增加有利于降低尾氣濃度,當(dāng)液速增加到一定程度是,脫除率可達(dá)1

4、00％；而溫度和氣速的提高則使尾氣濃度升高。建立并探討了MEA+MDEA體系在循環(huán)吸收條件下吸收速率(N)隨活化劑濃度(CMEA)和吸收時(shí)間(t)的函數(shù)關(guān)系:N=A1exp(-t／30.28)+y0,其中A1和y0具有實(shí)際意義,并受CMEA和t受控制。最后,在總結(jié)活化劑官能團(tuán)作用基礎(chǔ)上,使用TEPA作為活化劑,著重考察了TEPA+MDEA體系的吸收情況,并將其活化性能與TETA和DETA進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明：TEPA無(wú)論是在增加吸收速