Aspen Hysys用于单乙醇胺液(MEA)捕集二氧化碳装置工程设计及优化

利用Aspen Hysys软件进行了单乙醇胺液捕集燃烧烟气CO_2装置流程模拟,模拟了25wt%单乙醇胺溶液在填料塔吸收CO_2和板式塔解吸CO2的过程,分别按贫胺液中CO_2负荷0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35进行了模拟计算,并利用模拟计算结果对装置进行优化分析。     

电渗析法再生CO_2碱吸收液的初步探讨

以Na2CO3和NaHCO3的混合液作为用碱液吸收CO2气体的模拟液,用两室单阴膜电渗析装置对其在小于5V的低电压下进行脱碳处理,并且得出电渗析的方法可以增加回收液中Na2CO3和NaHCO3的浓度比,减少碳的总浓度,起到了对CO2的碱吸收液再生利用的作用。     

脱硫溶剂再生酸性气空冷器堵漏作业JHA分析

正脱硫溶剂再生系统将脱硫装置的富胺液进行再生,为脱硫装置提供贫胺液。富胺液与贫胺液换热后进入再生塔上部与塔底上升热源直接接触,升温后富胺液中的H2S和CO2大部分解析出来,然后进入重沸器壳程,被管程蒸汽加热后,H2S和CO2进一步解吸,再生后的贫胺液经由塔底泵、换热器等返回脱硫装置。再生塔顶出来的酸性气经酸性气空冷器等冷却、冷凝后,进入再生塔顶回流罐,冷凝液经回流泵返回再生塔,干燥酸性气送往硫黄回收装置。     

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.     

燃煤电厂锅炉尾气排放脱除CO_2的流程模拟及研究

本文描述了一种脱除燃煤电厂锅炉尾气中CO2的工艺流程。该工艺利用ASPEN PLUS11.1模拟软件中的RataFrac单元操作模块,采用NRTL物性计算方法,通过优化各操作参数,对CO2的吸收和解析进行模拟计算。结果表明:在适宜的操作条件下,可以脱除尾气中91%的CO2,模拟计算的结果对于实现工业化的分离有参考作用。     

模拟钢铁行业烟气中CO_2捕获与解析实验研究

以乙醇胺(MEA)、N甲基二乙醇胺(MDEA)溶液为对象,采用填料吸收装置考察了醇胺种类、浓度、配比、空塔气速以及CO_2浓度对模拟钢铁行业烟气中CO_2吸收和解析的影响。结果表明:与单独一种醇胺溶液相比,两种醇胺溶液的混合液对CO_2的吸收性能有明显提高;增大醇胺溶液浓度和液气比有利于CO_2的吸收;降低CO_2浓度和空塔气体流速有利于提高CO_2脱除率;相同条件下,MEA和MDEA混合液的吸收效果最为理想,具体吸收效率排序为混合液MEAMDEA,三种醇胺溶液均有较好的解析效果且无明显差别。     

PVDF中空纤维膜次氯酸钠后处理及应用于膜吸收

采用乙醇洗涤、次氯酸钠水溶液浸泡的方法,去除商品化的聚偏氟乙烯中空纤维膜中的亲水性成分,使之恢复本征的疏水性并用于膜吸收过程。以单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氢氧化钠、纯水做吸收剂,对混合气体中CO2进行吸收试验。试验考察了膜有效长度、吸收剂种类、吸收剂浓度、操作温度、气相流速对CO2的脱除率和传质系数的影响。结果表明:(1)使用单乙醇胺做为吸收剂,CO2脱除率高且回收方便,且对膜损坏小;(2)高温不利吸收,但影响不大;(3)气速增大,CO2的吸收率下降并且影响传质速率;(4)稳定性实验表明,一定条件下,处理后的膜在0～28 h内都能保持100%的去除率,而原膜一般低于90%。     

厌氧生物滴滤法脱除冷煤气中硫化氢的研究

水煤气中硫化氢在燃烧时会转变成二氧化硫,对环境产生污染。文章采用厌氧生物滴滤塔法对冷煤气进行脱硫处理。因煤气对氧的严格限制,通过设计生物滴滤塔,经挂膜驯化后在厌氧条件下对浓度在1~5 g/m3左右的硫化氢进行脱除处理,考察滴滤塔运行条件对脱除效果的影响。结果表明,生物挂膜25 d后,生物滴滤塔达到稳定,喷淋液pH值为2.23,ORP值为283 mV,溶解氧为0.4 mg/L,对溶液中硫离子氧化效率达到94%。滴滤塔在液气比0.15,空塔气速0.088 m/s,pH值5.0~7.0,填料高度为82 cm,塔温为25~30℃左右时,达到较优的运行条件,此时该滴滤塔对以CO、CO2、H2和1 940 mg/m3H2S组成的模拟水煤气的脱硫效率达91.2%。     

电渗析法再生CO_2电还原电解液的研究

探索了电渗析法再生CO2电还原电解液的可行性。以HCOOK溶液作为CO2电还原反应后的模拟液,采用单室电渗析装置对其进行再生,考察了电流、时间、温度等操作条件对电流效率和再生率的影响,研究结果表明:在常温条件下,操作电流低于极限电流时,采用电渗析法再生CO2电还原电解液具有高的电流效率和再生率。     

喷雾填料塔DBU溶液吸收CO_2研究

文章通过搭建一个模拟工业吸收CO2的喷雾填料塔,探究1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一碳-7-烯(DBU)吸收液浓度、液气比、气体温度、入口CO2浓度对CO2吸收的影响。研究发现,DBU浓度从1%增加到25%,CO2脱除率(η)从18.24%增加到96.6%,增幅明显;随着液气比的增加(从7L/m3增加到57L/m3),η从31.29%增大到90.14%;气体温度在25~40℃时,η从90.14%增加到95.71%,在40~60℃时,从95.71%下降到84.55%;入口CO2浓度从4.5%增加到15%,η从93%下降到50%。DBU吸收液浓度和入口CO2浓度升高,CO2吸收能力逐渐增大;液气比增加,CO2吸收能力先增后减;气体温度升高,CO2吸收能力逐渐减小。     

中空纤维膜接触器分离烟气中CO2

在中空纤维膜接触器试验台上利用模拟烟气进行CO2的分离试验,采用MDEA与MEA和MDEA与氨基酸盐2种混合吸收液,考察吸收液种类、浓度、CO2负荷和烟气CO2含量对脱除效率和传质速率的影响.结果表明,在MDEA水溶液中加入MEA或氨基酸盐作为添加剂,大大提高了脱除效率,改善了传质速率,相对于单一的MDEA吸收液,混合吸收液的脱除效率平均提高了200%,传质速率提高了238%,其中以MEA作为添加剂的混合吸收液的传质速率在2种混合吸收液中最好,传质速率最高可以达到1.7 mol·m-2·h-1.     

烟气流量及二氧化碳分压对氨法减排效率的影响

减少二氧化碳的排放,进一步使其资源化,是中国乃至世界能源生产所需要解决的重大问题。氨法吸收燃煤烟气中的二氧化碳是目前国际上的一个重要研究方向,具有良好的应用前景。为考察燃煤烟气流量以及二氧化碳分压对氨法吸收燃煤烟气中二氧化碳效率的影响,文章在实验室模拟烟气采用氨法吸收烟气中CO2,选用R=50%碳化氨水作为CO2吸收剂,选择填料塔做反应器,考察了烟气流量以及CO2分压对CO2脱除率的影响。研究发现,烟气流量越小,塔内气、液反应时间越长,CO2脱除率越高。在不同烟气流量的条件下,吸收液碳化度均超过130%。混合烟气流量为1 L/min,CO2分压为0.046 MPa时,脱除率最高,反应出液碳化度最大,结晶效果最好。     

废物处理与综合利用 一般性问题

X701200601497膜吸收法脱除电厂模拟烟气中的CO2/杨明芬…(浙江大学能源洁净利用与环境工程国家重点实验室)∥环境科学/中科院生态环境研究中心.-2005,26(4).-24～29环图X-5以氨基乙酸钾、一乙醇胺和甲基二乙醇胺水溶液为吸收液,研究了聚丙烯膜接触器分离模拟烟气中CO2的技术。分析了气液流速、吸收剂浓度、烟气CO2浓度和吸收液CO2负荷等对传质速率和脱除率的影响。结果表明:1mol·L-1MEA在流速0.1m·s-1,烟气流速0.211m·s-1时,CO2传质速率高达7.1mol·(m2·s)-1;1mol·L-1氨基乙酸钾在流速0.05m·s-1,烟气流速0.211m·s-1时,脱除率…     

空塔钠碱法烟气脱硫实验研究

在内径200mm,高度1100mm的喷淋塔内,采用Na2CO3作为吸收剂进行SO2吸收实验,重点研究了液气比(L/G)、空塔气速、进口SO2质量浓度、吸收液pH及初始浓度对脱硫效率的影响。通过实验得到该系统适宜操作条件:吸收液pH值在6.5～7.5之间,液气比在1～1.5之间,吸收液初始浓度5%,空塔气速1.6m/s,在此条件下,进口SO2质量浓度在3000mg/m3以内,脱硫效率可以达到80%以上。     

半干法烟气脱硫过程的数值模拟

对增湿脱硫实验装置进行了数值模拟研究,依据流体动力学原理建立气液固三相耦合模型：即质量、动量、能量和湍动能耗散输运方程,在构造脱硫装置的网格模型基础上,通过有限元数值计算方法,借助流体软模拟计算了反应器内的脱硫过程,考虑脱硫剂加入量、反应温度、烟气流量工艺因素的影响时该活性脱硫剂的脱硫性能,将模拟值与实测值进行了对比,误差较低,表明本模型及其参数具有一定的准确性。     

北京城市地区CO_2通量特征

城市CO2排放是全球大气CO2的重要来源.为探讨不同气象背景条件、土地利用方式和覆盖类型以及能源消耗方式对城市CO2排放的影响,利用北京325 m气象塔(39°58'N、116°22'E)上140 m高涡动相关仪监测的湍流数据,对2009年6月26日—2011年12月31日气象塔周边区域共919 d CO2通量的时间变化及方向分布特征进行了研究,并计算了CO2的年排放量.结果表明:CO2通量受交通因素影响明显,各季节CO2通量日间早、晚峰值出现时间与车流量高峰时间一致,该特征在冬季表现尤为突出.冬季取暖会显著增加CO2排放量;受供暖排放和植物休眠的影响,冬季CO2通量全天均高于其他季节,日均值为30.1μmol/(m2·s),显著高于春、夏、秋三季的15.2、17.9和15.8μmol/(m2·s)(t-test,P0.001).CO2通量在不同方向的分布特征表明,其值与源区内人工建筑面积所占比例成正比;而在植被覆盖比例较高的方位,其CO2通量相应较小.气象塔周边区域CO2年均排放量达到30.0 kg/(m2·a),但仍小于伦敦的35.5 kg/(m2·a).     

气动搅拌喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔

气动搅拌喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔在发明专利单切向环栅式喷射鼓泡进气脱硫装置的基础上,对塔做了进一步改进和创新。塔内设有两套布气装置,避免了大塔径(直径在4m左右)下塔中心气体分布不均匀的缺陷。此外,在环形气体通道内增设了一套气动搅拌装置,该搅拌装置的动力由环形通道内的气流提供。运行结果表明,新的布气系统使塔内气体分布均匀,塔内的气、固、液可以充分混合,除尘效率可以达到95%以上,当脱硫剂pH值在5以上时,脱硫效率稳定在97%以上。     

溶剂再生塔气相返回线法兰的腐蚀失效分析

对某脱硫装置的胺液再生塔底重沸器出口返塔管线法兰的腐蚀失效进行了分析,从装置工艺状况、材料成分和组织、腐蚀产物等方面进行了试验研究,得出了弯头腐蚀穿孔的原因,提出了工艺防腐、材料升级和结构优化等方面的控制措施。     

可再生胺法用于烟道气脱硫吸收解吸一体化的研究

以乙二胺-磷酸为吸收脱硫剂,用自制填料塔作为气液相传质设备,对烟道气中的SO2气体进行脱除和再生实验,通过间歇实验和全连续两种操作工艺,研究了一系列单因素实验,考察了乙二胺浓度、液气比、吸收液初始pH、解吸塔底是否通空气以及温度等对实验吸收率和解吸率的影响,最后得到最佳的工艺操作条件:解吸时塔底通空气,乙二胺浓度0.3～0.4 mol/L,吸收液初始pH=7.3～8.0,液气比L/G=1.0,解吸温度为100℃。     

填料塔中DBU溶液对CO2脱除率的实验研究

温室效应日益受到各国政府和科学家的关注,如何实现CO2捕集成为温室气体减排的关键.本文通过搭建吸收CO2的填料塔,研究1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一碳-7-烯(DBU)溶液浓度、DBU溶液流量、气体流量、液气比、入口CO2浓度、气体温度和填料层高度对CO2脱除率的影响.结果发现CO2脱除率随DBU溶液浓度、DBU溶液流量和液气比的增大而增大;随气体流量和入口CO2浓度的增加而下降;气体温度在30~40℃时,CO2脱除率达到最高;填料层高度对CO2脱除率也有一定影响,随着填料层高度的增加,CO2脱除率只有小幅增大,因此实际应用中要综合考虑脱除率和经济性,选择合适的填料高度.