基于钙法的燃煤烟气中CO_2混合富液解吸及再生研究

钙法是一种利用Ca(OH)2夺取MDEA/PG富液中CO2并以CaCO3的形式解吸富液、固定CO2的一种低能耗、低成本的一体化化学再生方法。针对其工艺过程,通过单因素试验分析并考察投加方式、投加量、CO2负荷、解吸温度、搅拌速率对CO2解吸率的影响。结果表明,解吸效果最佳工况为CO2负荷为0. 8 mol/L、0. 5 mol Ca(OH)2+0. 5 mol Ca(OH)2、CO2与Ca(OH)2摩尔比为1∶1、反应时间为15 min、解吸温度为20℃及搅拌速率为800 r/min。     

正交实验法优化地下水的石灰软化-絮凝处理工艺

采用石灰软化-絮凝法处理华南地区部分地下水水样。在单因素实验的基础上进行正交实验,考察了Ca(OH)2投加量、PAC投加量、石灰反应时间及沉淀时间对处理效果的影响,确定最佳处理条件为:Ca(OH)2投加量220mg·L-1、PAC投加量15mg·L-1、石灰反应时间10min、沉淀时间30min。Ca(OH)2投加量是影响石灰软化-絮凝处理地下水的关键因素。     

基于中空纤维膜的混合富CO2吸收液解吸及再生

用中空纤维膜接触器(FMC)作解吸装置,选取N-甲基二乙醇胺(MDEA)?二乙醇胺(DEA)混合吸收剂为富CO2吸收液进行膜法解吸及再生实验,考察了解吸温度、解吸压力和液相流速对解吸效果的影响,研究了再生液的CO2二次吸收和解吸性能. 结果表明,在取样时间20和40 min下,混合吸收剂最佳溶质摩尔比为MDEA:DEA=1:0.6. 适当增大解吸温度、液相流速及负压压强可有效提高CO2的释放流量和解吸率. 60℃时CO2释放流量峰值为101.29 mL/min (峰值前移),CO2最终解吸率为61.51%,比30℃时分别提高了56.14%和50.5%;解吸压力20 kPa时CO2释放流量峰值和最终解吸率分别为96.17 mL/min (峰值前移)和58.66%,比65 kPa时分别提高了62.21%和16.85%. 流速为0.08 m/s时CO2释放流量峰值为88.65 mL/min (峰值未前移),最终解吸率为55.63%,比0.02 m/s时分别提高了43.45%和30.13%. MDEA?DEA再生液循环使用5次后CO2吸收容量为原液的70%,二次解吸率为原液的60%,无明显下降. 膜法解吸混合富CO2吸收液效果良好,且再生液具有优异的二次吸收和解吸性能.     

利用粗碳酸锂与电石渣制备氢氧化锂的研究

以盐湖粗Li2CO3与电石渣为原料,采用苛化法制备LiOH。研究了固液比、反应温度、搅拌转速、反应时间对Li2CO3转化率的影响,通过实验确定的工艺条件为:固液比25g Ca(OH)2/L H2O,反应温度为104℃,搅拌转速450r/min,反应时间100 min,制得的LiOH晶体的纯度为90%。     

有机胺基氨基酸盐混合吸收剂对沼气中CO2的分离特性

在鼓泡式CO2吸收和再生装置中,研究了N-甲基二乙醇胺(MDEA)/乙醇胺(MEA)、MDEA/乙醇胺基甘氨酸(MEAGLY)和MDEA/乙醇胺基肌氨酸(MEASAR)混合吸收剂的沼气CO2吸收及再生特性。结果表明:混合吸收剂的沼气CO2吸收速率随MEA、MEAGLY和MEASAR等添加剂添加量的增加而提高,但再生速率却呈现下降趋势。再生过程中,吸收剂在升温阶段均发生了CO2再生,且混合吸收剂再生效果要优于单一吸收剂。综合考虑CO2吸收速率、再生速率和CO2循环携带量,MDEA与活化剂质量配比为3∶2时所组成的混合吸收剂的沼气CO2吸收-再生综合性能最优。沼气CO2分离成本对比分析显示,与质量分数为30%的MEA相比,总质量分数为30%的MDEA/MEAGLY(3∶2)和MDEA/MEA(3∶2)的CO2分离成本可分别下降约12%和30%,在未来具有替代MEA进行工程应用的潜能。     

混凝法处理不锈钢电解抛光废水的试验研究

通过小试研究了混凝法预处理不锈钢电解抛光废水的处理效果。结果表明,投加PAC和Ca(OH)2都能达到较好的污染物去除效果,且废水中的TP随投加量的增加而下降。但当PAC和Ca(OH)2投加量达到4 g/L时,继续增加投加量TP下降不明显,因此采用单级混凝法很难实现较好的处理效果。分别采用PAC/PAC/Ca(OH)2和PAC/PAC/PAC三级混凝法处理电解抛光废水,结果表明,三级混凝法具有较好的处理效果,且PAC/PAC/PAC工艺优于PAC/PAC/Ca(OH)2工艺,其优化投加方案为8 g/L(一级)+5 g/L(二级)+2 g/L(三级)。     

Fenton试剂再生活性炭的试验研究

采用Fenton试剂再生被苯酚吸附饱和的活性炭,研究H2O2和Fe2+的投加量、pH值、温度、振荡速率、反应时间等因素对再生效果的影响,并确定最佳再生条件.试验结果表明,当H2O2投加量为7.5mL、FE2+投加量为400mg/L、反应pH值为3、温度为25℃、振荡速率300r/min、反应时间60min时,再生活性炭...     

甲基二乙醇胺水溶液吸收CO_2的研究

溶剂吸收法捕集CO2是目前应用最为广泛的方法。以甲基二乙醇胺(MDEA)为吸收液,对其吸收混合气中CO2的性能进行了研究。实验结果表明,在MDEA中添加活化剂可以有效提高其吸收能力,在MDEA浓度为3 mol/L,活化剂浓度为0.3 mol/L时,哌嗪(PZ)的活化效果最好,对CO2的吸收容量最大。以PZ为活化剂的MDEA水溶液吸收CO2的适宜操作条件:MDEA浓度为3 mol/L,PZ浓度为0.6 mol/L,吸收温度为60℃。MDEA水溶液吸收CO2的性能随着PZ浓度的增加而增加。吸收液具有良好的再生性能,适宜的再生时间为3 h,再生温度为106℃。     

CO2吸收富液膜法解吸的研究

为大幅降低溶剂再生过程中的解吸能耗,提出了膜解吸再生新工艺。考察了交联剂类型及其质量分数、温度、流速等工艺条件对解吸效果的影响。结果表明,当解吸温度为35℃,CO2吸收富液流速为1 709 mL/min时,以N-β(氨乙基)-γ氨丙基三甲氧基硅烷(质量分数50%)为交联剂的甲基聚硅烷-聚丙烯腈复合膜,实现了CO2从解吸富液中的有效分离,CO2富集因子达24.4,渗透通量为969.6 g.m-2.h-1。     

玻璃纤维化学镀镍钴磷合金废液的处理与回用

采用化学沉淀的方法对玻璃纤维化学镀镍钴磷废液进行了再生。以乙酸钙为沉淀剂,考察了在不同的温度、用量、pH值以及反应时间条件下,去除亚磷酸根的情况,讨论了采用Ca(OH)2、CaO为沉淀剂的除磷效果;以乙酸钙处理后的废液对玻纤施镀,用扫描电镜和能谱分析对镀层进行了分析,得知施镀效果较好,从亚磷酸根的去除效率以及施镀效果综合考虑,得出用乙酸钙处理废液时的最佳条件为:反应温度40￣50℃,反应时间20min,乙酸钙的投加量为90￣100g/L。     

胺法脱碳系统再生能耗

胺法脱碳系统最大的缺陷是再生能耗高,流程参数优化是降低再生能耗的有效途径。为了解再生操作参数对再生能耗的影响,通过再生塔实验台对醇胺吸收剂在不同再生工艺参数下的再生特性进行实验研究。实验内容包括富液CO₂担载量、富液进料温度、再沸器温度、再生压强及胺的种类因素对再生能耗及再生速率的影响,并分析了显热、潜热的变化规律。应用Aspen Plus 基于速率模型对再生过程进行了模拟研究。研究结果表明:提高富液CO₂担载量和富液进料温度能有效降低再生能耗。增大再沸器温度及再生压强反而增大再生能耗。一乙醇胺(MEA)再生能耗较高,混入甲基二乙醇胺(MDEA)能够显著降低能耗。提高富液CO₂担载量和再沸器的温度可以加快CO₂再生速率。     

MDEA-PZ复合胺溶液吸收烟气中CO2实验研究

采用搅拌实验装置,研究不同摩尔配比的MDEA-PZ复合胺溶液对烟道气中CO2的吸收和解吸性能,揭示了吸收速率、吸收量与吸收时间、pH值、电位之间的内在联系;对CO2初始逸出温度、试液再生温度、再生率、再生pH值下降率进行了分析。结果表明,MDEA—PZ二元复合体系吸收效果优于单组分MDEA、PZ的吸收效果。MDEA—PZ复合胺溶液摩尔配比为0．5：0．5时,吸收效果最佳,吸收量约为0．8mol·L^-1;CO2初始逸出温度最低,为54℃;再生温度最低,为102℃;再生率最高,为88．61％;再生pH值下降率最低,为11．39％。MDEA-PZ复合体系的两种组分之间存在正交互作用。     

A breakthrough technique for the preparation of high-yield precipitated calcium carbonate

Precipitated calcium carbonate (PCC) is conventionally produced through the gas-solid-liquid carbonation route, which consists on bubbling gaseous CO₂ through a concentrated calcium hydroxide (Ca(OH)₂) slurry. However, atmospheric carbonation processes are slow and have low carbonation efficiency. A novel technology based on the combination of supercritical carbon dioxide (scCO₂) and ultrasonic agitation is described here for the preparation of high-yield PCC. The combination of both techniques has demonstrated to produce outstanding improvement for the conversion of Ca(OH)₂ to the stable calcite polymorph of calcium carbonate (CaCO₃). These experiments were carried out at 313 K and 13 MPa using a high-pressure reactor immersed in an ultrasounds cleaner bath. The process kinetics and the characteristics of the precipitated particles using ultrasonic agitation were compared with those obtained under similar experimental conditions using mechanical stirring and non-agitated systems. The crystal characteristics of the samples obtained using the three different agitation techniques were characterized by X-ray diffraction and scanning electron microscopy.     

Experimental design approach to calcium carbonate precipitation in a semicontinuous process

The production of precipitated calcium carbonate, PCC, by a semicontinuous process of slaked lime carbonation was performed in a bench-scale chemical reactor, fully controlled by means of custom built electronics and software for the personal computer. Calcite crystals, with different characteristic morphologies (rhombohedral, truncated prismatic, scalenohedral, spheroidal or chain-like agglomerates) were produced by varying a range of process parameters, like temperature, supersaturation, gas mixture flow rate, stirring rate and mass concentration of Ca(OH)₂ suspension. In order to identify the effects of the chosen process parameters on the PCC morphology and on the related specific surface area, as well as on the extent of CO₂ conversion, an empirical approach based on the experimental design techniques was employed. A multiple correlation analysis of the obtained data suggests that temperature and conductivity significantly influence the PCC morphology, while CO₂ conversion is principally influenced by stirring rate, conductivity and gas mixture flow rate.     

Polymorph and morphology of CaCO3 in relation to precipitation conditions in a bubbling system

Simulating the typical carbonation step in a mineral CO2 sequestration,precipitated calcium carbonate (PCC) was prepared by bubbling CO2 gas into a rich Ca solution.These carbonation reactions were conducted at three pH ranges,namely 10.0-9.0,9.0-8.0,and 8.0-7.0,in which temperature and CO2 flow rate are additional experimental variables.The PCC obtained in experiments was examined by Fourier transform infrared spectroscopy (FrIR) and X-ray diffraction (XRD).It was found that supersaturation determined by pH value and flow rate of CO2 has significant influence on polymorph of PCC.Vaterite was preferably formed at high supersaturation,while dissolution of metastable vaterite and crystallization of calcite occurred at low supersaturation.High temperature is a critical factor for the formation of aragonite.At 70 ℃,vaterite,calcite and aragonite were observed to coexist in PCC because transformation from vaterite to aragonite via calcite occurred at this temperature.Scanning electron microscopy (SEM) technology was performed on prepared PCC,and various morphologies consistent with polymorphs were observed.     

硅酸盐水泥混凝土的碳化分析

介绍了硅酸盐水泥混凝土的碳化反应和碳化过程,分析了Ca(OH)_2与水化硅酸钙(C-S-H)的碳化作用.Ca(OH)_2发生碳化反应的同时,C-S-H也会发生碳化反应;Ca(OH)_2的碳化产物是方解石,而C-S-H碳化后会转变成无定形硅胶,可能形成稳定性差、结晶度差的球霰石、文石,其分解温度低于方解石的分解温度;C/S低、结晶度差的C-S-H凝胶易于碳化;水泥浆体孔隙溶液中的碱含量越高,碳化速度越快,深度越大.     

填料塔中混合胺吸收二氧化碳的研究

在填料塔中考察了常压下混合胺吸收剂[20%乙醇胺(MEA)+2% N-甲基二乙醇胺(MDEA),20%羟乙基乙二胺(AEE)+2% MDEA]对CO_2的吸收与解吸效果.同时测得了AEE+MDEA混合胺体系吸收剂脱除空气中体积分数约10%的CO_2的体积总传质系数K_Ga_v的近似值,并考察了进口气体中CO_2摩尔流量、气体流量、液体流量等因素对K_Ga_v的影响.实验结果表明,AEE+MDEA吸收效果明显好于MEA+MDEA,并且二者解吸效果相同;K_Ga_v随CO_2摩尔流量、气体流量、液体流量增大而增大.     

中碱值油酸钙清净剂的合成研究

用油酸和氢氧化钙合成了环保型油酸钙盐清净剂,并对反应条件进行优化。在最佳的工艺条件：碱性物质的加入方式为一次性加入,氢氧化钙与油酸的摩尔比为6∶1,甲醇的加入量6 mL,碳酸化反应温度60℃,二氧化碳通入速率60 mL/min,通入时间50 min,可以获得TBN=274 mgKOH/g的中碱值油酸钙清净剂产品。     

联碱碳化塔洗水制备轻质碳酸钙

为了回收联碱厂碳化塔洗水中的CO32--、HCO3-,减少污染物排放,采用复分解法,以碳化塔洗水为原料与饱和氢氧化钙溶液反应制备轻质碳酸钙.通过正交试验和单因素试验探讨了碳化塔洗水滴加速率、反应温度、搅拌速率、添加剂对产物粒径的影响;通过SEM、XRD分析了产物形貌及性质.试验结果表明,在碳化塔洗水以3 mL/min的速率滴加、反应温度为15℃、搅拌速率为700 r/min、op-10的投加量为Ca（OH）2溶液质量分数的0.1％的最佳反应条件下,得到的产物粒径为0.3 ～ 1.0 μm,颗粒分散均匀,粒度分布较窄,晶型为四方形片块状轻质碳酸钙.以碳化塔洗水为原料与饱和氢氧化钙溶液反应制备轻质碳酸钙,为联碱厂废水的处理及资源综合利用提供了新途径.