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(duì)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(jí)胺>AMP>氨基酸鹽>二級(jí)胺>三級(jí)胺，一級(jí)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(jí)胺中添加三級(jí)胺、在三級(jí)胺中添加活化劑、在二級(jí)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(shí)驗(yàn)臺(tái)上分別進(jìn)行吸收和再生特性實(shí)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，3類混合液中，一級(jí)胺中添加少量三級(jí)胺在吸收性能上占優(yōu)勢(shì)，再生效果最好的是二級(jí)胺中添加少量空間位阻胺，其次是三級(jí)胺和中量活化劑的混合液，一級(jí)胺和少量三級(jí)胺的混合液再生程度最小。 將在直接接觸實(shí)驗(yàn)臺(tái)中優(yōu)選出

3、的吸收劑，在中空纖維膜接觸器中進(jìn)行CO<,2>的吸收實(shí)驗(yàn)，并探討各關(guān)鍵參數(shù)變化對(duì)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(shì)。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(duì)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(shí)驗(yàn)臺(tái)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(fù)荷降低、再生時(shí)間增加、再生壓力降低而改善，再生時(shí)間和再生壓力與再生能耗密切相關(guān)。再生30min時(shí)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(jì)了100000Nm<

5、'3>/h煙氣CO<,2>膜吸收工藝并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)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(shí)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(yùn)行費(fèi)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(yùn)行費(fèi)用中蒸汽消耗所花費(fèi)用占70.