位阻胺混合甘氨酸盐溶液吸收CO2的研究

在双搅拌反应釜中研究了位阻胺2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)与甘氨酸钠(SG)混合溶液吸收CO2的性能.实验温度293~313K,混合溶液的浓度为AMP(1.5kmol/m3)+SG (0.2,0.4,0.6,0.8kmol/m3),SG浓度每增加0.2kmol/m3,200min内的平均吸收速率分别提高11.47%,10.07%,9.18%和5.33%.与AMP单一溶液相比,混合溶液在200 min时的吸收容量增加了11.5%~41.1%.在293~313K,吸收速率随温度上升而提高.使用加热的方法进行再生实验,得到1.5 kmol/m3 AMP + 0.6 kmol/m3 SG混合液的最适再生温度为378K.AMP + SG混合溶液的再生效率高于单一SG溶液及AMP + MEA/DEA混合溶液.     

吸收CO2新型混合化学吸收剂的研究

以吸收剂吸收速率和再生程度为指标,在小型实验装置台上研究了3种混合吸收剂不同配比的吸收和再生特性,以确定其吸收剂主体和添加剂的合适配比.结果表明,在甲基二乙醇胺(MDEA)中添加哌嗪(PZ),当混合吸收液CO2负荷为0.2 mol·mol-1时,MDEA∶PZ=1∶0.4(m∶m)混合液CO2吸收速率比MDEA∶PZ=1∶0.2(m∶m)混合液提高了约70%.再生40 min,PZ 相对浓度为0的吸收液再生程度为91.04%,PZ相对浓度为0.2、0.4和0.8时,混合吸收液的再生程度分别降低为83.06%、77.77%和76.67%.综合比较,MDEA∶PZ=1∶0.4(m∶m)是该混合吸收液合适的配比,吸收速率和再生特性都有较好改善.在10%一级胺中添加2%三级胺既能保持高吸收效率,又能略微降低再生能耗.在10%二乙醇胺(DEA)中加入2%2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP),混合液表现出DEA/AMP混合吸收剂中较好的吸收和再生特性.3种配方中,在一级胺中添加少量三级胺吸收速率最高,二级胺和少量空间位阻胺混合吸收剂的再生性能最好.而综合吸收和再生2个指标,三级胺和中量活化剂的混合液有优势.     

再生铜冶炼过程中重金属排放特征和控制

再生铜冶炼是重要的重金属排放源,为掌握再生铜冶炼过程中重金属的排放特征和控制效果,通过固定源等速采样装置采集不同冶炼阶段的烟气样品,利用电感耦合等离子体质谱仪测定烟气和飞灰中重金属的浓度,并估算重金属的排放因子.结果表明,在冷却阶段烟气中重金属和颗粒物的浓度较高,经过布袋除尘器和吸附塔等污染控制装置后,重金属和颗粒物被协同脱除,脱除效率达80%～99%.排放烟气中重金属的浓度在阳极炉不同工艺段中的排序为：加料熔融段>氧化段≈还原段,且As、 Pb、 Cr、 Sn、 Sb和Cd的平均排放因子分别为2.6×10³、2.4×10³、2.7×10³、5.6×10²、34.1和9.8 mg·t^-1,烟气中重金属和颗粒物的浓度均满足行业排放标准.飞灰中Cu和Zn的浓度较高,具有回收利用价值.     

吸收CO2新型混合化学吸收剂的研究

以吸收剂吸收速率和再生程度为指标,在小型实验装置台上研究了3种混合吸收剂不同配比的吸收和再生特性,以确定其吸收剂主体和添加剂的合适配比.结果表明,在甲基二乙醇胺（MDEA）中添加哌嗪（PZ）,当混合吸收液CO₂负荷为0 .2 mol·mol^-1时,MDEA∶PZ=1∶0 .4（m∶m）混合液CO₂吸收速率比MDEA∶PZ=1∶0 .2（m∶m）混合液提高了约70％.再生40 min,PZ相对浓度为0的吸收液再生程度为91 .04％,PZ相对浓度为0 .2、0 .4和0 .8时,混合吸收液的再生程度分别降低为83 .06％、77 .77％和76 .67％.综合比较,MDEA∶PZ=1∶0 .4（m∶m）是该混合吸收液合适的配比,吸收速率和再生特性都有较好改善.在10％一级胺中添加2%三级胺既能保持高吸收效率,又能略微降低再生能耗.在10％二乙醇胺（DEA）中加入2％ 2-氨基-2-甲基-1-丙醇（AMP）,混合液表现出DEA/AMP混合吸收剂中较好的吸收和再生特性.3种配方中,在一级胺中添加少量三级胺吸收速率最高,二级胺和少量空间位阻胺混合吸收剂的再生性能最好.而综合吸收和再生2个指标,三级胺和中量活化剂的混合液有优势.     

新型有机胺溶液捕集CO2的实验研究

在温度333K、压力0.1MPa下,研究了溶质总量一定的位阻胺(CHA)溶液在不同浓度下CO2的吸收性能,考察了吸收过程中吸收速率、吸收量及吸收时间的相互关系,并将其与MEA溶液的吸收性能进行了对比.控制解吸温度为373K,考察了两种吸收液的CO2解吸量和解吸时间的关系.对两种吸收富液进行腐蚀实验.实验表明,CHA较适用于捕集低分压下的CO2;适当降低有机胺吸收液的浓度有利于充分发挥其对CO2的吸收性能;单位物质的量的CHA对CO2的吸收量高于在相同条件下的MEA对CO2的吸收量.CHA的腐蚀率明显低于MEA的腐蚀率.从循环利用和降低能耗的角度出发,CHA具有较高的研究价值和广泛应用前景.     

碳酸钠与有机胺复合吸收剂吸收与解吸CO_2的实验研究

采用常压磁力搅拌吸收-解吸装置,将碳酸钠和MEA(乙醇胺)、DEA(二乙醇胺)、DETA(二乙烯三胺)、TETA(三乙烯四胺)4种有机胺分别按照一定比例复配,综合考虑复合吸收剂的CO2吸收速率、吸收量、解吸速率、解吸量、经济成本等多方面因素,筛选出在实验操作条件下最优的二氧化碳吸收剂。实验结果表明,最优的复合吸收剂为摩尔浓度比为0.8 mol/L∶0.2 mol/L的Na2CO3-DETA吸收剂,当吸收温度和解吸温度分别为313 K和373 K时,吸收量为16 640 m L/L,一次解吸率为69.47%,其CO2吸收解吸综合性能最佳。     

烟气温度对电除尘器性能影响的数值模拟

采用计算流体动力学（CFD）软件对电除尘器进行三维数值模拟研究,通过自定义函数（UDF）实现电场、流场、颗粒场和温度场的4场耦合,研究烟气温度对电除尘器电场特性、流场特性和除尘效率的影响.结果显示：入口烟气质量流量相同时,当烟气温度从20℃上升到400℃时,平均电场强度从4.9×10⁵V/m减小到1.4×10⁵V/m,平均板电流密度从0.971mA/m²降至0.261mA/m²,但板电流密度分布的均匀性逐渐变好;烟气温度上升平均湍流强减小,离子风效应也随之减小.当入口烟气体积流量相同时,随着烟气温度的增加,颗粒运动轨迹线拉长,整体的颗粒捕集效率减低.降低烟气温度可以有效提高电除尘器的除尘效率.     

市售0号柴油对甲苯气体的吸收特性研究

以甲苯为吸收对象,市售0号柴油为吸收剂,采用静态气液平衡与动态吸收模拟相结合的方法,研究0号柴油对甲苯的吸收特性。气液平衡实验表明,在一定的浓度和温度范围内,0号柴油与甲苯的气液平衡符合亨利定律。动态吸收模拟实验表明,废气中甲苯浓度对0号柴油的吸收效果产生显著影响,随着废气中甲苯浓度的增大,0号柴油的吸收效率和吸收速率增大,吸收饱和时间减少。计算发现,当动态吸收达到饱和时,0号柴油对甲苯的吸收量远低于理论吸收量,但随着废气中甲苯浓度的增加,两者的差距在缩小,这可能与动态条件下气液相接触时间较短有关。实验发现,在吸收过程中,0号柴油中有少量的轻组分逸出,会产生二次污染的问题,可以通过与吸附等其他过程结合来消除。     

烟气单质汞氧化去除过程络合反应机理

湿法氧化去除烟气Hg⁰过程中产物Hg²⁺易发生络合反应,络合产物可能改变氧化体系形成新反应机制,这一现象尚未被认识研究.为获得Hg²⁺络合物生成及其对烟气脱汞影响机理,研究了配体阳离子、配体浓度、反应pH值、反应温度和摩尔比等对Hg²⁺络合反应的影响和氧化去除烟气Hg⁰的络合反应机理.结果表明MgCl₂、KCl、NiCl₂和BaCl₂配体均能与HgCl₂形成络合物,而CuCl₂和SnCl₄则不能生成络合物.络合物生成量随配体浓度的增加先升高然后趋于平衡;络合反应在酸性环境下发生且不受pH值变化影响;碱性环境下络合反应不能进行;反应温度基本不影响络合反应效应;增加配体浓度可提高络合物产量,不同配体络合效应不同,但最大吸光度基本相同,为（4.20±0.03）A.配体对络合反应有响应区间,低于区间下限值时不能形成络合物,高于上限制值时络合物产量不随配体浓度而变化.HgCl₂络合反应累积稳定常数β₄=10^15.07;[HgCl₄]^2-可螯合Hg（aq）和O₂（aq）使其与ClO^-和Hg₂Cl₂反应,形成氧化-络合氧化反应新机理.     

吸附VOCs活性炭真空热再生及影响因素实验

活性炭的再生及循环利用对降低吸附法治理含VOCs废气的成本、减少危废产生量具有重要意义。采用真空热再生法对吸附乙酸乙酯的活性炭进行了再生实验,考察不同再生温度及保温时间对活性炭再生效果的影响及真空热再生法对活性炭的循环再生性能。结果表明:活性炭的损失率随再生温度升高而增大,并且当再生温度<200 ℃时,活性炭损失率最大仅0.7%;在最佳实验条件(200 ℃并保温30 min)下,乙酸乙酯脱附率达到93.8%,再生后活性炭的平衡吸附量为108.1 mg/g。比表面积及孔径分布显示,200 ℃以下的真空热再生对活性炭结构几乎无影响;300,400,500 ℃下真空热再生后活性炭的比表面积较新活性炭分别增加22,19,42 m2/g。在最佳再生条件下循环再生6次后,活性炭对乙酸乙酯的平衡吸附量达到新活性炭的97%,表明真空热再生法对活性炭具有良好的再生性能。     

Regeneration of 2-amino-2-methyl-1-propanol used for carbon dioxide absorption

To improve the efficiency of the carbon dioxide cycling process and to reduce the regeneration energy consumption, a sterically hindered amine of 2-amino-2-methyl-1-propranol (AMP) was investigated to determine its regeneration behavior as a CO_2 absorbent. The CO_2 absorption and amine regeneration characteristics were experimentally examined under various operating conditions. The regeneration efficiency increased from 86.2% to 98.3% during the temperature range of 358 to 403 K. The most suitable regeneration temperature for AMP was 383 K, in this experiment condition, and the regeneration efficiency of absorption/regeneration runs descended from 98.3% to 94.0%. A number of heat-stable salts (HSS) could cause a reduction in CO_2 absorption capacity and regeneration efficiency. The results indicated that aqueous AMP was easier to regenerate with less loss of absorption capacity than other amines, such as, monoethanolamine (MEA), diethanolamine (DEA), diethylenetriamine (DETA), and N-methyldiethanolamine (MDEA).     

碳酸钾-三乙烯四胺复合溶液吸收模拟烟气中CO_2试验研究

本菲尔溶液在工业脱除二氧化碳中已获得较广泛的应用,但存在吸收速率差、再生负荷高等缺点。开发新型复合溶液成为目前研究热点。采用搅拌实验装置,研究不同配比的碳酸钾-TETA复合溶液对烟道气中二氧化碳的吸收和解吸性能,揭示了吸收速率、吸收容量与酸碱度、时间之间的内在联系,并对CO2从复合溶液中初始逸出温度、溶液再生温度、溶液再生率、再生前后溶液pH下降率进行了细致记录分析。实验结果表明:碳酸钾-TETA复合溶液配比为0.6∶0.4时吸收效果最佳,吸收量约为0.914mol/L;同时再生温度最低,为106℃;再生率最高,为96.7%。与相同配比的碳酸钾-MEA(一乙醇胺)、碳酸钾-DEA(二乙醇胺)、碳酸钾-DETA(二乙烯三胺)复合溶液相比具有一定再生优势。实验结果还表明碳酸钾-TETA复合体系之间存在正交互作用。     

非程序升温色谱法分析CO/CO2加氢反应混合物

在非程序升温单桩色谱仪上，采用双柱温法对ＣＯ／ＣＯ２加氢反应混合物进行在线分析，设置条件为３ｍ长的色谱柱ＧＤＸ－４０３，柱前压和检测温度固定不变，氢气为载气，ＴＣＤ为检测器，结果表明：在柱温３１３Ｋ，可以分析ＣＯ、ＣＨ４、ＣＯ２。在柱温３６８Ｋ，可以分析Ｈ２Ｏ和甲醇。通过计算反应前后２组物质浓度的变化，可以快速、准确评价催化剂的活性和选择性。     

Removal characteristics of CO2 using aqueous MEA/AMP solutions in the absorption and regeneration process

The carbon dioxide (CO2) removal efficiency, reaction rate, and CO2 loading into aqueous blended monoethanolamine (MEA) + 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP) solutions to enhance absorption characteristics of MEA and AMP were carried out by the absorption/regeneration process. As a result, compared to aqueous MEA and AMP solutions, aqueous blended MEA+AMP solutions have a higher CO2 loading than MEA and a higher reaction rate than AMP. The CO2 loading of rich amine of aqueous 18 wt.% MEA+12 wt.% AMP solution was 0.62 mol CO2/mol amine, which is 51.2% more than 30 wt.% MEA (0.41 mol CO2/mol amine). Consequently, blending MEA and AMP could be an effective way to design cousidering economical efficiency and used to operate absorber for a long time.     

真空膜蒸馏法再生烟气脱硫废液的实验研究

复合型甲基二乙醇胺(MDEA)水溶液对烟气SO2具有良好的吸收性,其废液再生循环利用技术的研究进一步完善了烟气脱硫设备节能减排之需。实验采用聚丙烯中空纤维疏水膜组件为再生器,用真空膜蒸馏法再生吸收了SO2的MDEA富液,着重研究了废液温度变化对其再生率和蒸馏通量的影响,用气相色谱法测得废液在各实验温度下的再生色谱图,从而确定了废液的最佳再生温度为70℃,此时再生率可达98%。     

气液膜接触器分离混合气中CO2过程研究

建立了膜接触器吸收CO2 ,溶液热再生连续循环实验装置 ,评价了疏水性PP(聚丙烯 )微孔膜 ,MDEA(N 甲基二乙醇胺 )溶液及添加活化剂PZ(哌嗪 )的活化MDEA溶液吸收CO2 传质过程。结果表明 :在溶液浓度 2 5mol L ,气速0 5～ 3 0L min,液速 15～ 15 0mL min时 ,总传质系数Kov为 1 0× 10 - 5～ 3 6× 10 - 5m s(MDEA) ,1 6× 10 - 5～ 4 5×10 - 5m s(MDEA +PZ)。采用阻力层无因次关联方程模型预测Kov值 ,计算值和实验值符合较好。基于模型和实验结果 ,将PZ的吸收行为作为溶液的活化作用 ,在计算Kov值时 ,考虑活化作用因素并归结于化学增强因子E中 ,模型能更好地预测实验结果。实验证明在单一醇胺组份MDEA中添加少量PZ能提高总传质系数Kov值     

有机胺对CO2吸收解吸的研究

利用常压搅拌吸收-解吸装置,在不同温度和浓度条件下,对MEA(乙醇胺)、DEA(二乙醇胺)、MDEA(N-甲基二乙醇胺)、TETA(三乙烯四胺)、DETA(二乙烯三胺)5种有机胺吸收解吸CO2进行研究.探讨了反应温度、吸收液浓度、有机胺种类对CO2吸收和解吸过程的影响规律,并利用正交试验法筛选出性能较好的混合胺复配剂.结果表明,当TETA/DEA=5:1,吸收温度为318K,解吸温度为388K时,混合胺具有较优的吸收解吸综合性能.     

Efficient removal of naphthalene-2-ol from aqueous solutions by solvent extraction

Naphthalene-2-ol is a typical biologically recalcitrant pollutant in dye wastewater.Solvent extraction of naphthalene-2-ol from aqueous solutions using mixed solvents was investigated.Various extractants and diluents were evaluated,and the effects of volume ratio of extractant to diluent,initial p H,initial concentration of naphthalene-2-ol in aqueous solution,extraction time,temperature,volume ratio of organic phase to aqueous phase(O/A),stirring rate and extraction stages,on extraction efficiency were examined separately.Regeneration and reuse of the spent extractant were also investigated.Results showed that tributyl phosphate(TBP) achieved 98% extraction efficiency for naphthalene-2-ol in a single stage extraction,the highest among the 12 extractants evaluated.Extraction efficiency was optimized when cyclohexane and n-octane were used as diluents.The solvent combination of 20% TBP,20% n-octanol and 60% cyclohexane(V/V) obtained the maximum extraction efficiency for naphthalene-2-ol,99.3%,within 20 min using three cross-current extraction stages under the following extraction conditions:O/A ratio of 1:1,initial p H of 3,25°C and stirring rate of 150 r/min.Recovery of mixed solvents was achieved by using 15%(W/W) Na OH solution at an O:A ratio of 1:1 and a contact time of 15 min.The mixed solvents achieved an extraction capacity for naphthalene-2-ol stably higher than90% during five cycles after regeneration.     

自然型氨基酸及其钾盐的 CO2吸收和再生特性

在CO2吸收过程中,选择具有不挥发和不发生氧化降解特性的氨基酸盐吸收剂有助于降低吸收剂损失和减轻环境污染风险,故本研究以CO2吸收速率和再生速率为指标,对L-精氨酸和精氨酸钾（PA）吸收剂的CO2吸收性能和常压下热再生性能进行了实验分析,并研究了吸收剂质量分数、反应温度及吸收-再生循环次数对CO2吸收特性的影响,同时还与乙醇胺（MEA）、二乙醇胺（DEA）和三乙醇胺（TEA）进行了对比分析.结果表明,在实验的质量分数范围内,PA具有最高的CO2吸收速率和吸收能力,分别为24.5×10-3mol.（L.min）-1和1.99 mol.mol-1,比相同质量分数的MEA高2.1%和290.2%.温度影响结果表明,40℃时PA和MEA的CO2吸收速率均高于其他实验温度.相同再生条件下,PA的贫液CO2负荷要略高于MEA,但PA的再生程度可达72.8%,比MEA高19%.同时,3次＂吸收-再生＂循环之后,10%PA的CO2吸收能力仍可保持在1.03mol.mol-1,比10%MEA高255.2%.实验结果也表明,L-精氨酸具有较强的CO2吸收能力,其CO2吸收速率与同质量分数的DEA可比.