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化学吸收法是一种主要的燃烧后C02脱除技术,由于其具有良好的工业基础,且不需在现有电厂上进行大的改动,而具有广阔的发展前景。但要推动该技术的应用,首先要解决其经济性问题,尤其是吸收剂富液再生时的能耗问题。新型吸收剂的开发是降低C02化学吸收法中再生能耗的一个重要研究方向。传统的醇胺法节能空间有限,近年来一些学者提出了应用相变吸收剂来达到降低再生能耗的目的。初步研究表明相变吸收剂能在100℃以下的相对低温条件下再生,具有较大的节能潜力。本文以具有液液相变特性的亲脂性胺类试剂为研究对象,对新型的相变吸收剂的吸收和再生机理、试剂筛选、活化混合胺相变吸收剂以及再生能耗等几个方面进行了研究。主要研究结论如下:以二正丙胺(DPA)、N,N-而甲基环已胺(DMCA)、N-甲基环已胺(MCA)三种试剂为研究对象,研究了吸收(25℃)和再生(80℃)过程中,C02在有机相和水相中的分布情况。试验结果表明三级胺(DMCA)与二级胺(DPA、MCA)因与C02反应机理和反应产物不同而具有不同的相变行为。三级胺DMCA在吸收和再生过程中,CO2主要存在于水相,有机相溶解量极小,在高负荷下仍呈两相状态,再生易发生相变;二级胺DPA、MCA吸收与再生过程中,CO2在水相和有机相均匀分布,低负荷下发生相变成为均相,再生过程难出现分层。对相同浓度的DMCA、MCA在不同吸收温度和再生温度下分别进行了吸收和再生特性试验。根据试验结果分析,发现MCA较适合的吸收温度在25℃左右,再生温度90℃较合适;DMCA合适的C02吸收温度在25℃左右,合适的再生温度推荐80℃左右。根据对C02在两相中分布规律的研究,提出了以DMCA类再生时易于发生相变的试剂为基础,添加活化剂改善吸收性能,并利用再生时的相变分层自萃取原理,促进基础试剂和活化剂的再生。文中主要研究了DMCA、二仲丁胺(DSBA)、N.N-二乙基乙醇胺(DEEA)中添加活化剂MCA、PZ、1,4-丁二胺(BDA)后的混合吸收剂在不同添加比例情况下的吸收和再生特性,试验结果表明DMCA15%+MCA15%、DMCA25%+PZ5%和DSBA15%+MCA15%具有较好的综合性能优势,其中DMCA15%+MCA15%的试剂具有和与30%MEA相当的吸收速率,并且再生率比30%MEA高69%,循环净负荷从2.67提高到6.57mol/kgsolute。对约20种试剂以3mol/L的浓度,在25℃吸收和80℃再生条件下分别进行了吸收和再生试验。根据吸收速率、富液负荷(吸收容量)、再生净负荷、再生率四个主要要素作为评价参数,对所筛选的试剂进行综合评价分析。结果表明在一二级胺中3-甲基哌啶和4-甲基哌啶具有较MCA更高的吸收速率,再生速率也较MCA高,但是再生净负荷和再生率低于MCA溶液;三级胺的筛选中,未发现比DMCA具有更好综合性能优势的试剂;多级胺筛选出了1,4丁二胺、氨基乙基哌嗪,其具有良好的吸收速率,同时具有较高的再生净负荷。通过简化的再生塔模型,对本文所研究的相变吸收剂进行了再生能耗估算,DMCA试剂与标准MEA试剂相比,可以减少36%再生能耗。活化后的相变吸收剂能进一步降低能耗至2.48MJ/kgCO2,相比30%MEA再生能耗降低41%。研究结果表明,本文研究的相变吸收剂具有较快的吸收速率和高循环负荷,能在80℃低温下再生,且初步估算再生能耗可以降至2.48MJ/kgCO2,节能潜力巨大。