单乙醇胺(MEA)捕获二氧化碳过程解吸能耗的模拟

采用ProMax2.0模拟了30% (质量分数)单乙醇胺填料塔吸收 - 解吸CO2的传统流程,考察了贫吸收液CO2负载(CLL)和溶液循环流速(SCR)对解吸用再沸器热负荷(Qreb)的影响.全系统模拟结果表明,当CO2 移除效率为90%时,CLL增加导致Qreb显著下降后再缓慢上升,其最佳值为0.20 mol CO2/mol MEA (MCPM),此时Qreb达最小值3.24 GJ/t CO2.单独的解吸系统模拟结果显示,当CLL 和富吸收液CO2负载(CRL)不变时,解吸塔中富胺进料流量的变化不影响热负荷.然而,由于全吸收 - 解吸系统CLL和CRL的变化则直接导致解吸塔富胺进料流量和热负荷的变化.     

二乙醇胺和氨基乙酸复合活化热钾碱脱碳研究

本文运用并行反应和穿梭机理讨论了液相中发生M个并行反应的化学吸收和化学解吸,进而研究了二乙醇胺和氨基乙酸双胺复合活化热钾碱液脱碳的活化反应机理,并提出机理模型。通过搅拌反应釜和三口烧瓶反应器测定了各种活化剂配比下热钾碱液的吸收和解吸速率。由实验数据回归出模型中的各个参数。为改进Benfield脱碳工艺和无毒G-V脱碳工艺提供了理论上的依据。     

MEA溶液的解吸特性研究

以MEA溶液吸收CO2后形成的富液为研究对象,用流程模拟软件PRO/Ⅱ,研究了再沸器热负荷、解吸塔塔板数、再沸器压力等因素对富液中CO2解吸率的影响,并研究了再沸器压力与贫液出口温度之间的关系,分析了各层塔板处温度变化情况。得出：CO2解吸率随着再沸器热负荷和解吸塔塔板数的增加而增大;再沸器压力通过影响吸收液沸点温度和吸收液沸腾时的蒸汽量,来影响CO2解吸率,且再沸器压力越大,塔底贫液温度越高。     

MDEA水溶液脱碳平衡溶解度和动力学研究

针对烯胺为活化剂的混合胺水溶液脱碳需求,为满足工程计算和动力学研究之需,研究了以三乙烯四胺（TETA）为活化剂的N甲基二乙醇胺（MDEA）水溶液吸收CO₂ 的反应机理,采用动态吸收法测定了CO₂ 在MDEA和TETA（2.7molMDEA + 0.3molTETA/L）混合胺水溶液中的平衡溶解度和吸收速率。根据实验数据建立了以机理为基础的该混合胺水溶液吸收CO₂ 的简化气-液平衡模型及吸收速率动力学方程,并通过计算得到简化气-液平衡模型及吸收速率动力学方程中各相关参数的关联式。与实验值比较,CO₂ 平衡分压、CO₂ 在混合胺水溶液中的平衡溶解度以及CO₂ 吸收速率的模型预测值相对误差均<10%,所得到的模型和方程可满足工程设计的需要。     

液液两相吸收剂吸收CO2的实验研究

液液两相吸收剂具有大幅度降低CO2捕集能耗的潜力。该文在前期实验筛选的基础上,选择了两种具有液液两相特征的吸收剂,DMBA(N,N-二甲基丁胺)和TEA(三乙基胺),分析了其分层后的CO2负载量;在自建的快速筛选实验台上,将两相吸收剂的吸收、解吸性能与传统的单乙醇胺(MEA)吸收剂进行了对比;并研究了不同吸收剂摩尔浓度变化对吸收剂性能的影响。结果显示:相比于MEA,所选用的两相吸收剂具有更高的循环负载量、循环吸收容量和循环效率,但其吸收速率较低。     

改良型湿壁塔用于化学吸收的研究——热钾碱液与催化热钾碱液吸收CO_2的速率系数测定

在常压、高温下,测定了热钾碱液、二乙撑三胺催化热钾碱液吸收CO_2的吸收速率系数(k)。讨论了温度、转化度、液体喷淋密度对k的影响,并建立了k的数学关联式。比较了改良型湿壁塔和搅拌反应器在相同实验条件下的k值,当吸收符合拟一级快反应时,两者所得的结论是一致的。     

超重力吸收与批式解吸工艺结合用于乙醇胺(MEA)-乙醇溶液沼气脱碳的研究

利用超重力反应器对乙醇胺（MEA）-乙醇溶液用于沼气脱碳的吸收性能进行了研究,将批式解吸工艺用于沼气脱碳,对使用了加热器的MEA-乙醇富液的批式解吸性能进行分析。研究发现进液量、进液MEA含量和转子转速的升高以及进气量、进气CO₂含量的降低会提升脱碳效果;最佳转子转速为1 000 r/min,此时当进入超重力反应器的n（CO₂）/n（MEA）<0.4时CO₂去除率可以接近100%;解吸液CO₂负荷最低可以达到0.03 mol/mol;在MEA浓度4.92 mol/L、解吸时间20 min时,单位解吸能耗（释放单位质量CO₂的能耗）达到最低,为3.17 MJ/kg,此时解吸液负荷为0.16 mol/mol。批式解吸可以通过控制解吸时间准确地调节解吸液CO₂负荷,吸收-解吸循环次数的增加不会导致脱碳效果的恶化。     

超重力吸收与批式解吸工艺结合用于乙醇胺(MEA)-乙醇溶液沼气脱碳的研究

利用超重力反应器对乙醇胺（MEA）-乙醇溶液用于沼气脱碳的吸收性能进行了研究,将批式解吸工艺用于沼气脱碳,对使用了加热器的MEA-乙醇富液的批式解吸性能进行分析。研究发现进液量、进液MEA含量和转子转速的升高以及进气量、进气CO₂含量的降低会提升脱碳效果;最佳转子转速为1 000 r/min,此时当进入超重力反应器的n（CO₂）/n（MEA）<0.4时CO₂去除率可以接近100%;解吸液CO₂负荷最低可以达到0.03 mol/mol;在MEA浓度4.92 mol/L、解吸时间20 min时,单位解吸能耗（释放单位质量CO₂的能耗）达到最低,为3.17 MJ/kg,此时解吸液负荷为0.16 mol/mol。批式解吸可以通过控制解吸时间准确地调节解吸液CO₂负荷,吸收-解吸循环次数的增加不会导致脱碳效果的恶化。     

微波动态解吸参数对碱式硫酸铝再生的影响

碱式硫酸铝解吸法脱硫作为一种脱硫剂可再生并富产高纯SO2的再生法脱硫技术受到了国内外广泛关注。为强化热解吸性能,在微波动态解吸系统下研究了微波功率、脱硫富液流量对解吸性能的影响。结果表明,微波持续作用下动态解吸系统运行稳定并显示出很好的解吸效果。脱硫富液在解吸瓶中可稳定维持在目标解吸温度,而在解吸液缓冲瓶中得到较低温度水平以排除热解吸的影响。一定的脱硫富液流量和微波功率条件下,高微波功率和脱硫富液流量对解吸性能的促进作用明显,解吸终点解吸率达到72.26%和71.64%以上,解吸速率达到1.8745×10-4 mol?L-1?min-1和2.4435×10-4 mol?L-1?min-1以上。高微波功率下升温速率、解吸率、解吸速率有明显提升,微波解吸非热效应更为突出。高脱硫富液流量提高了循环倍率使微波的有效作用时间延长,这对解吸率和解吸速率的提高有利。     

对碳酸钠溶液吸收CO_2方法的改进——活化碳酸钠法的研究及应用

用添加活化剂的方法对传统的碳酸钠溶液吸收CO_2的方法进行了改进。在对十数种活化剂进行初步筛选的基础上,得到一种可显著提高CO_2吸收速率的胺活化剂,从而为原工艺开辟了新的发展途径。研究了其吸收过程的机理及动力学,在理论分析的基础上建立起适当的数字模型,并在接近工业生产的条件下,采用适当反应器、研究了温度、胺含量、转化度等因素对吸收速率的影响。通过计算机对实验数据进行处理,得到半经验的吸收速率宏观表达式。该技术经不同规模的工业生产装置实际应用,结果表明CO_2产量可较原法提高40%～100%左右,经济效益显著。     

用连续波CO_2激光制备选择渗透CO_2的共聚物膜

用连续波CO_2激光,在光敏剂SF_6存在下,可使醋酸乙烯酯和丙烯酸β羟丙酯发生共聚。该共聚物制成薄膜后,具有对CO_2的选择性渗透,而O_2和N_2都不能透过。     

CO_2分子的屈曲

用分子动力学方法模拟了CO2线形分子在纵向压力作用下的屈曲,与连续介质弹性稳定理论得到的计算结果一致.     

CO_2增稠剂研究述评

在液体CO2压裂和CO2驱提高采收率中,都要使用稠密的CO2。由于其黏度较低,导致压裂施工时支撑剂沉降过快、砂比较小、滤失较大;CO2驱时极易沿高渗带窜流,严重影响其波及效率。为了解决这一难题,在稠密CO2中加入增稠剂,可以提升悬砂效果,降低滤失,增大波及体积。目前国内CO2稠化研究进展缓慢。基于对国内外CO2增稠剂研究的梳理总结,对研发过程中的主要问题进行分析,并在此基础上,展望CO2增稠剂的未来研究方向,以期推动国内CO2稠化剂的研究。     

超级13Cr马氏体不锈钢在CO_2 及H_2 S/CO_2 环境中的腐蚀行为

在模拟油田腐蚀环境中,通过高温、高压、CO2和H2S/CO2腐蚀实验及电化学测试,研究超级13Cr马氏体不锈钢的腐蚀行为.结果表明:在CO2腐蚀环境中,随着温度的升高,超级13Cr的均匀腐蚀速率呈稍微上升的趋势,点蚀轻微;在H2S、CO2共存条件下,超级13Cr的均匀腐蚀速率变化不大,点蚀严重,当Cl-的质量浓度为160g.L-1时,其最大点蚀深度可达28μm.超级13Cr的点蚀电位明显高于普通13Cr的点蚀电位,温度升高、Cl-的质量浓度增大和H2S气体的存在降低了超级13Cr的点蚀电位,而CO2对超级13Cr的点蚀电位影响不大;在N2、CO2环境中,超级13Cr的回复电位都在钝化区间,且回复电位较高,具有良好的再钝化能力.H2S气体的存在同样使超级13Cr的回复电位和点蚀电位显著降低.     

CO_2激光电源的浪涌防护

本文针对CO激光电源在工业现场的损坏现象,在CO激光电源的整流滤波电路上进行浪涌防护实验,并分析了浪涌抑制器件的选择,确定了CO激光电源的浪涌防护措施,实验验证了该措施有效、可行。     

一种改进的二氧化碳吸收减排法

为了研究利用乙醇胺（MEA）溶液从化石燃料燃烧电厂的尾气中分离CO2来减小温室气体的排放,采用ASPEN PLUS软件结合电厂参数建立了MEA溶液吸收CO2的流程．流程中的反应采用Eletrolyte—NRTL模型,吸收塔、解吸塔采用RADFRAC模型．通过模拟分析操作参数变化对CO2减排流程的影响,获得了最优操作点,同时对流程进行了改进,对压缩机级间热能回收进行了探讨．通过优化得到流程的最优操作点：MEA的质量分数为40％,CO2的回收率为99．2％,解吸塔操作压力为0．2MPa,贫液负载量为0．131．回收压缩机级间热能及改进操作条件后,最优操作工况下CO2的解吸能耗为2．947GJ／t,减排成本为344．0元／t,电厂效率由减排前的45％仅降为32．75％．     

CO_2减排技术研究进展

因燃烧化石燃料而排放的温室气体所导致的环境问题已经成为全球性问题。在这些温室气体中,CO2所占的比例最高。与此同时,CO2在化学工业中有很大的用途。因此,从烟气中分离CO2并将其资源化利用具有十分重要的意义。本文从燃料的前期处理、CO2的分离和捕集、后期封存及其资源化利用三个方面介绍了CO2减排及其资源化利用的途径和方法,并对各减排方法进行了分析和比较,总结了各方法的优劣性及其适用范围,对CO2减排技术的发展前景和面临的挑战进行了展望。     

波导CO_2激光器的非匹配光腔

本文报道了波导CO_2激光器的一种选择横模的方法,该器件采用了大孔径波导和近场非匹配凹面镜,可得较高输出功率的基模激光.     

基于NDIR原理的便携式CO2浓度检测仪

介绍了一种基于NDIR原理的便携式CO2浓度检测仪的总体设计,该检测仪使用新型的红外传感器替代原有的电化学传感器,并采用先进的神经网络算法克服了压力对CO2浓度检测的影响,建立起非线性压力补偿模型,在后期的实验测试中结合大量测试数据验证了该检测仪在测量精度、范围等方面的优势。     

传输CO_2激光空芯光纤的研制

利用红外分光光度计 ,测定了研究系统的玻璃在 40 0 0～ 2 5 0cm-1范围的红外反射率R ,通过计算发现该系统的玻璃在 110 0～ 80 0cm-1间存在着反常色散现象 ,且在CO2 激光波长处的折射率小于 1,并制备出了用于传输CO2 激光的空芯光纤