散堆填料塔中1DMA2P溶剂和1DMA2P+DEA混合溶液吸收CO2的传质性能研究

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20世纪以来,随着人类社会工业突飞猛进的发展,石油、煤、天然气等燃料的大量燃烧,导致二氧化碳(CO2)气体的排放量逐年急剧增加,全球温度升高、冰川融化、海平面升高等环境问题引起了全球性关注。因此,如何快速有效地对CO2进行捕获吸收成为当下极具热议的问题。由于我国CO2排放量主要来源于燃煤电厂尾气(占总排放量的60%),因此这就决定了我国CO2减排技术的研究应该从燃煤电站展开。目前,从燃煤电厂烟气中捕获CO2的方法主要包括物理法、膜吸收法、吸附法、化学吸收技术等。其中,化学吸收技术是目前公认的、高效的CO2减排的方法,这是由于化学吸收法具有较快的吸收速率,较好的CO2选择性等优点。目前,化学吸收法中醇胺溶剂吸收CO2技术得到越来越多的研究者们的青睐。  本文在自制的填料塔装置中,重点研究了一种新型叔胺,1-二甲氨基-2-丙醇(1DMA2P)溶剂,和其混合溶液(1DMA2P/DEA)在不同操作条件下(气体流速、胺溶剂浓度、胺溶剂流量、进料温度、CO2负载)吸收CO2的传质性能。实验中的传质性能用传质系数(KGav)表示。本实验中的吸收塔的内径为28 mm,高为1.78 m,塔中的填料高度为1.4m,填料类型为Φ3×3 Dixon ring散堆填料。本文主要考察比较了①1DMA2P溶剂和MDEA溶剂吸收CO2的传质性能,实验结果表明:1DMA2P溶剂吸收CO2的传质性能要优于MDEA溶剂,并且随着胺溶剂浓度和流量的增加,其吸收 CO2的传质系数也随着增加,但是 CO2负载的增加不利于胺溶剂的吸收传质,气体流速对KGav的影响不大,另外在实验基础上对实验KGav值和计算KGav值进行了拟合,由此得出了关于1-二甲氨基-2-丙醇(1DMA2P)溶剂吸收CO2的KGav的经验误差公式,且平均相对误差为9.8%。
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