膜吸收法回收烟气CO_2传质过程研究

在0.1~2 m~3/h模拟烟气膜吸收处理装置上,进行了膜吸收法捕集CO_2传质过程研究。在其他条件不变的情况下,考察了气体流量、吸收液流量和吸收液浓度对传质过程的影响;结合吸收溶剂的化学反应增强因子及中空膜本身的参数,建立了膜吸收过程的传质计算模型。试验结果表明:在有化学吸收推动的膜吸收传质过程中,膜吸收的传质阻力集中在气相和膜的界面,而反应发生在液膜界面,所建立的计算模型也很好地反映了这一现象。通过建立传质模型,可以推算出膜表面吸收传质过程,从而为膜吸收过程的工业放大提供支撑。     

膜吸收法烟气脱碳研究进展

介绍了采用膜吸收法进行烟气脱碳过程中膜材料的种类、吸收液的选择以及膜吸收的耦合对脱碳的影响。综述了工艺流程、工艺参数及传质模型对膜吸收过程的影响,指出了膜吸收法烟气脱碳工程应用的经济性及发展方向。     

燃煤电厂烟气CO_2捕集过程中再生能耗的研究

在自行设计搭建的3~5 Nm~3/h的模试试验装置上,考察了不同再生能耗与新型胺基溶剂的吸收容量、再生性能和捕集率的关系,在此基础上,考察了新型胺基溶剂在不同的工艺参数(溶液循环量、原料气CO_2含量)条件下对再生能耗的影响。结果表明,在保证CO_2捕集率90%条件下,新型胺基溶剂B的再生能耗较MEA法降低40%。     

燃煤电厂烟气CO_2捕集过程中再生能耗的研究

在自行设计搭建的3⁵ Nm5 Nm³/h的模试试验装置上,考察了不同再生能耗与新型胺基溶剂的吸收容量、再生性能和捕集率的关系,在此基础上,考察了新型胺基溶剂在不同的工艺参数(溶液循环量、原料气CO_2含量)条件下对再生能耗的影响。结果表明,在保证CO_2捕集率>90%条件下,新型胺基溶剂B的再生能耗较MEA法降低40%。     

膜吸收法分离烟气二氧化碳的研究进展

在介绍膜吸收法的基本原理的基础上,主要从系统工艺、吸收液以及所采用的膜接触器结构和膜材料等3个方面对膜吸收法分离烟气中二氧化碳的研究现状进行了分析,并对膜吸收法的发展方向进行了展望.     

膜气体吸收法脱除电厂模拟烟气CO_2

介绍了化学吸收法、物理吸收法、吸附法、膜分离法、膜吸收法和低温蒸馏法等烟气减排技术,综述了近几年气体吸收膜法在减少电厂模拟烟气CO2排放中的研究进展及福建省膜研究开发情况,总结了气体吸收膜法发展与应用中存在的不足,指出膜气体吸收法的发展前景。     

有机胺CO2吸收技术研究现状与发展方向

CO₂排放量迅速增加,严重威胁人类生存环境及气候变化,如何减少碳排放量是关注热点。化学吸收法是捕集CO₂的主要方法之一,其脱除CO₂的实质是利用碱性吸收剂溶液与烟气中CO₂逆向接触并发生化学反应,形成不稳定盐类,而盐类在一定条件下会逆向分解释放出CO₂而再生,从而实现CO₂从烟气中分离脱除。以醇胺溶液为吸收剂的化学吸收法技术开发相对成熟,且分离效果好、操作简单,在电力、钢铁、水泥、化工等行业得到广泛应用。醇胺溶液是化学吸收法的核心,目前应用于工业减排的醇胺溶液包括一级醇胺溶液、二级醇胺溶液、三级醇胺溶液以及空间位阻胺等。综述了4种典型的醇胺溶液和低浓度烟气吸收法胺液的国内外研究现状,介绍了国外三菱重工的KM-CDR工艺、壳牌康索夫脱硫脱碳工艺、陶氏化学Ucarsol溶剂的配套工艺、西门子氨基酸盐溶液的配套工艺、Powerspan的ECO₂工艺,同时对阿尔斯通的富氧燃烧技术进行了总结;国内在碳捕集方面研究时间较短,在“双碳”计划推动下,...     

中空纤维膜分离烟气CO_2工艺模拟优化

为了分离燃煤电厂烟气中的二氧化碳,基于Matlab软件的Simulink组件对三级中空纤维膜装置进行模拟优化。建立了中空纤维膜的数学模型,使用Matlab软件编程;并针对经过预处理后CO_2体积分数15%,气量50 000 m~3/h的电厂烟气,在Simulink组件中模拟了分离工艺流程。膜材料采用经过氟化改性的聚酰亚胺6FDA/TAPA[六氟二酐/三(4-氨基苯基)胺)]。研究结果表明:随着膜面积和压力的增加,产品气中CO_2体积分数与CO_2回收率呈反比关系;所需的一、二、三级膜面积分别为42 000,50 000,5 200 m~2,需要的压缩机压力为一级0.7 MPa、二级0.65 MPa、三级1.5 Ma。最终得到的CO_2产品气流量为6 648.81 m~3/h,CO_2纯度86.88%,CO_2回收率77.02%,在满足分离要求的同时降低了碳排放。     

燃煤烟气中CO2膜吸收分离技术的膜浸润特性述评

膜吸收法是分离燃煤烟气CO₂的主要工艺之一,膜润湿造成的膜阻力增加以及膜表面形态改变是膜吸收法研究中遇到的主要问题,阻碍了膜吸收法的广泛应用。本文在膜吸收法的基本原理基础上,阐述了影响膜润湿的因素（吸收剂种类、吸收液浓度、温度、液相压力和流速）以及膜特性因素（膜材料和膜结构）的最新进展,详细分析了膜与吸收剂之间的兼容关系,确定孔润湿是制约膜组件长期稳定运行的关键因素。最后提出了未来缓解膜润湿方面的主要研究方向：优化操作条件、开发新型性价比高的吸收剂和膜材料以及通过进行膜的表面改性等手段来改善膜和吸收剂的兼容性,提高膜接触器长时间运行的稳定性以及进一步细致探究如何恢复膜组件的性能,从而提高重复利用率。     

膜吸收在烟气净化中的应用

膜吸收法是膜分离技术与气体吸收技术相结合的一种新型烟气净化技术,具有传统吸收法和膜分离技术的共同优点。介绍膜吸收法净化烟气的基本原理、常用的膜材料,阐述烟气脱硫/脱硝、脱碳的研究进展。通过膜吸收技术与传统烟气吸收技术对比,表明膜吸收技术在经济性能和环保方面具有优势,应用前景广阔。     

相变吸收捕集烟气中CO2技术的发展现状

化学吸收法作为目前最有效的CO₂捕集技术,吸收剂常用有机胺,但过高的再生能耗和成本限制了其在工业中的应用。基于传统有机胺溶剂开发出来的相变吸收剂被认为可以大幅减少解吸能耗,成为近几年研究的热点。本文详细介绍了相变吸收剂的常见类型、分相机理,并根据其具体组成进行了种类划分,对比分析了常用相变吸收剂和传统乙醇胺（MEA）吸收液的再生能耗,并指出温度、CO₂负荷以及相分离等因素对相变吸收剂的工艺流程长期运行稳定性的影响。在制备相变吸收剂的过程中,可加入活化剂来降低CO₂富液黏度,加入助溶剂来提高传质特性。本文阐述了现有相变吸收剂的挥发、降解和腐蚀等特性的研究现状。最后,结合研究现状和烟气捕集需求对相变吸收剂今后的研究方向给出了建议。     

烟气膜吸收法脱除SO2的超声波强化处理

本文提出了以柠檬酸盐溶液为吸收剂、中空纤维膜组件为脱除SO₂的基本设备,并配有超声波强化吸收的技术模式,首次将超声波和膜技术应用于烟气脱硫过程。重点探讨了超声空化作用及其促进传质过程的机理,利用自主设计的超声膜吸收器进行了烟气脱硫研究,同时分析了超声对吸收液和中空纤维稳定性的影响。研究结果表明：在超声频率为20kHz,柠檬酸盐溶液浓度为0.5mol•L^-1, pH值为4.5的条件下,超声波对膜吸收SO₂有明显的促进作用,对吸收液温度有加热的副作用,同时超声波的加入对吸收液和膜材料的稳定性没有影响。     

氨法吸收烟气中二氧化碳与脱碳后溶液解吸研究进展

氨法碳捕集因具有脱除效率高、低成本、高吸收容量等特点,而成为目前CO2捕集的研究热点之一。本文阐述了氨法吸收CO2与脱碳后溶液解吸的主要机理,综述了国内外该法的研究进展,分析了影响该技术应用的几个方面问题,比如机理研究、氨逃逸、解吸能耗等,提出今后应开展氨法碳捕集的工业化试验以及联合脱硫脱碳方面研究,尽快使该工艺得以工业化应用。     

环戊烷/水乳化液水合法捕获烟道气中CO_2(英文)

Capture of CO2 by hydrate is one of the attractive technologies for reducing greenhouse effect.The primary challenges are the large energy consumption,low hydrate formation rate and separation efficiency.This work presents a new method for capture of CO2 from simulated flue gasCO2(16.60%,by mole) /N2 binary mixture by formation of cyclopentane(CP) hydrates at initial temperature of 8.1°C with the feed pressures from 2.49 to 3.95 MPa.The effect of cyclopentane and cyclopentane/water emulsion on the hydrate formation rate and CO2 separation efficiency was studied in a 1000 ml stirred reactor.The results showed the hydrate formation rate could be increased remarkably with cyclopentane/water emulsion.CO2 could be enriched to 43.97%(by mole) and 35.29%(by mole) from simulated flue gas with cyclopentane and cyclopentane/water(O/W) emulsion,respectively,by one stage hydrate separation under low feed pressure.CO2 separation factor with cyclopentane was 6.18,higher than that with cyclopentane/water emulsion(4.01) ,in the range of the feed pressure.The results demonstrated that cyclopentane/water emulsion is a good additive for efficient hydrate capture of CO2.     

海水体系脱钙与烟气固碳脱硫的集成研究进展

首先综述了近年来海水脱钙和烟气固碳脱硫的方法技术,然后引出海水脱钙与烟气固碳脱硫集成技术的研究进展及发展趋势。在单一的反应中共同处理多种污染物,甚至获得可用于多种用途的副产品是治理环境问题有效的方法。因此文中指出海水脱钙固碳脱硫的集成技术不仅可以提高脱硫率,还可以使碳以碳酸钙固体的形式封存,实现了碳硫的选择性分离,还脱除了海水中的钙离子。烟道气中的二氧化碳和二氧化硫均属于酸性气体,而海水呈碱性,且水溶液体系中的矿化反应速率明显高于直接进行气固反应的反应速率,所以文章提出在海水体系中处理烟道气,是一个值得研究的方向。该集成技术可将有害物质资源再利用,获得具有附加值的产品,实现以废治废,对环境友好且成本低。     

Efficient capture of CO2 from flue gas at high temperature by tunable polyamine-based hybrid ionic liquids

For an ideal absorbent for CO₂ capture from flue gas, there are some key features including easy preparation, high stability, low absorption enthalpy, high capacity at high temperature and excellent reversibility. Herein, several polyamine-functionalized ionic liquids (ILs) were easily prepared from cheap polyamines and lithium salts, which exhibited significantly improved stability due to the presence of multisite coordinating interactions. The viscosity was reduced by introducing polyalcohol-based ILs, leading to polyamine-based hybrid ILs. Interestingly, these polyamine-based hybrid ILs exhibited high CO₂ capacity (4.09 mmol/g, 0.1 bar) at high temperature (80°C) and excellent reversibility in the presence of H₂O and O₂, which is superior to many other good absorbents. Moreover, these ILs also showed good performance for CO₂ capture from stimulated air (2.10 mmol/g, 380 ppm). We believe that this method with easy preparation, low cost, high efficiency and excellent reversibility has a great potential in the industrial capture of CO₂ from flue gas.     

乙醇胺捕集燃煤烟气二氧化碳工艺模拟

有机胺法是最有效的燃煤烟气二氧化碳（CO₂）捕集技术之一。使用Aspen plus模拟乙醇胺（MEA）捕获烟气CO₂的过程,先进行单独的吸收塔与再生塔模拟,在单独系统模型收敛的基础上,再进行吸收-解吸的综合模拟。在入塔烟气流量为8.22 m³/min、CO₂物质的量分数为0.18、MEA流量为2 311.3 kg/h、MEA物质的量分数为0.12条件下,MEA捕集燃煤烟气中CO₂的模拟结果: CO₂脱除率为69.3%,净化气中CO₂物质的量分数为5.33×10^-2,再生塔顶再生气中CO₂物质的量分数为0.956,基本达到了设计要求。此为更深入地开展胺法吸收CO₂的研究提供了依据。