氨基酸鹽和混合CO2吸收劑的綜合特性研究.pdf

1、人類活動(dòng)排放的溫室氣體是引起全球氣候變暖的主要原因，其中在眾多的溫室氣體中CO2對(duì)溫室效應(yīng)的影響最大。中國(guó)是以煤炭為主的能源消費(fèi)大國(guó)，CO2主要來(lái)源于以煤炭為主體的電力行業(yè)，因此燃煤電廠的 CO2減排是控制 CO2排放的關(guān)鍵。燃燒后碳捕集技術(shù)中的化學(xué)吸收法是目前實(shí)際應(yīng)用較多，較為成熟的二氧化碳捕集方法。但傳統(tǒng)的乙醇胺（MEA）吸收劑具有腐蝕性強(qiáng)，運(yùn)行過(guò)程中溶劑損耗大，抗氧化降解和熱降解能力差，再生能耗高等缺點(diǎn)，本文以氨基酸鹽吸收劑和混合

2、吸收劑為研究對(duì)象，在濕壁塔實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、鼓泡吸收實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及熱再生實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上對(duì)上述吸收劑的傳質(zhì)特性、吸收特性及再生特性進(jìn)行研究，并計(jì)算各吸收劑的再生能耗。綜合比較吸收劑各方面的綜合性能，對(duì)吸收劑進(jìn)行量化比較和分析，以期篩選出高效經(jīng)濟(jì)的新型CO2吸收劑。
　　本文選取了六種氨基酸鹽吸收劑在濕壁塔反應(yīng)器上進(jìn)行CO2吸收試驗(yàn)，并篩選出L-脯氨酸鉀、甘氨酸鉀、肌氨酸鉀為較為優(yōu)秀的吸收劑類型,研究了不同吸收劑濃度、CO2負(fù)荷、吸收溫度、濕壁塔內(nèi)總

3、壓力對(duì)吸收劑CO2吸收特性的影響，得到了L-脯氨酸鉀、甘氨酸鉀、肌氨酸鉀與CO2反應(yīng)速率常數(shù)與溫度關(guān)系式。不同濕壁塔總壓力下氣相傳質(zhì)系數(shù)與相關(guān)流體力學(xué)參數(shù)的關(guān)系表明隨著濕壁塔內(nèi)總壓力的升高，氣相傳質(zhì)系數(shù)逐漸降低，總壓力0.3 MPa時(shí)氣相傳質(zhì)系數(shù)較常壓下降低86％。綜合比較各氨基酸鹽吸收劑的吸收再生特性及再生能耗：L-脯氨酸鉀> MEA>肌氨酸鉀>甘氨酸鉀。L-脯氨酸鉀吸收劑的綜合性能顯著優(yōu)于其他兩種氨基酸鹽吸收劑及傳統(tǒng)MEA吸收劑。<

4、br>　　在混合吸收劑的研究過(guò)程中，在鼓泡吸收實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和再生實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上對(duì)以哌嗪為輔助吸收劑的混合吸收劑進(jìn)行吸收和再生特性研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示PZ/AEEA吸收劑的吸收特性顯著優(yōu)于MEA及其他三種混合吸收劑。對(duì)于PZ/AEEA吸收劑，15%PZ+15%AEEA,313K是 PZ/AEEA吸收劑的最佳吸收配比和溫度。而以具有較低反應(yīng)熱的三級(jí)胺為主體的混合吸收劑PZ/TEDA、PZ/MDEA的再生能耗和再生再生特性方面顯著優(yōu)于其他混合吸收劑和M