膜基-氨基酸盐及其复合溶液吸收CO2的性能

选择了氨基乙酸(GLY)和氨基丙酸(ALA)的盐溶液作为CO2吸收剂,将高效活化剂哌嗪(PZ)添加于GLY形成新型氨基酸基复合溶液,采用膜接触器-再生循环装置,研究了液速、吸收剂浓度等因素对总传质系数和脱除率的影响,评价和比较了GLY和ALA及其复合溶液的吸收性能。结果表明:GLY的传质推动力大于ALA,GLY的总传质系数和脱除率大于ALA;在吸收剂浓度对总传质系数的影响程度上,GLY大于ALA;复合溶液的吸收性能明显优于单一的氨基酸盐溶液,少量的PZ能显著地增强传质效率。     

化工业减排和CO_2捕集的开发进展

介绍了世界化工行业减排和CO2捕集的开发进展情况。     

1000t/a燃煤烟气CO_2捕集装置再生能耗优化试验

中国华能集团清洁能源技术研究院在华能长春热电厂开发了捕集能力为1 000 t/a的烟气CO_2捕集装置,主要用于测试各种不同CO_2吸收剂的性能以及研究系统运行参数(液气比、烟气CO_2体积分数、再生压力等)对再生能耗的影响。通过对质量分数为20%的乙醇胺MEA溶剂开展1 000 h的连续试验,文中系统研究了系统液气比、烟气CO_2体积分数以及再生压力对再生能耗的影响。数据表明,在此试验测试范围内,再生能耗随着烟气CO_2体积分数的升高而降低,随再生压力的升高而降低;试验表明,对于质量分数为20%的MEA溶剂系统,最佳液气比为3.8—4.3,CO_2最佳再生能耗约为3.6 GJ/t。     

MDEA-TBEE复合溶液选择性吸收H_2S性能评价

将一种强空间位阻胺TBEE(叔丁氨基乙氧基乙醇)添加于MDEA(N-甲基二乙醇胺)溶液中形成复合溶液MDEA-TBEE,以填料柱为反应器,采用常压吸收-常压再生操作流程,研究了复合溶液从混合气中选择性吸收H2S吸收性能,并与单组分吸收剂MDEA溶液吸收性能作比较,以脱除率、选择性、溶液负载和容量为评价指标,评价了再生温度、原料气CO2/H2S摩尔比、气液比和贫液负载等因素对复合溶液选择性吸收H2S性能的影响。结果表明,复合溶液比MDEA溶液易于再生,H2S脱除率高于MDEA溶液;复合溶液的容量大于MDEA溶液,平均是MDEA的1.25倍;随着气液比增大,H2S脱除率下降,选择性有所上升。     

一种新的气体混合评价准则

气体混合的判断和衡量在理论研究和工程实际中都有着重要的应用。文章在流场浓度分布及混合理论分析的基础上,总结提出了一个新的气体混合评价准则Γ,并用大涡模拟的方法,对一系列气体混合模型及不同的入口条件进行数值模拟,在实际流场中对混合评价准则Γ的实用性及准确性进行验证。由模拟分析可得,Γ和通用的均方根准则一样可以准确地作为混合效果的最终评价准则,同时还可以较全面地反映整个流场的混合强度分布,并给出了应用实例,对混合器的评价和设计都有一定的指导意义。     

温室气体CO2的捕集和分离--分离技术面临的挑战与机遇

介绍了采用溶剂吸收、膜分离和变压吸附等方法捕集和分离温室气体CO2的最新进展,并对技术发展动向进行了讨论。     

以AMP为主体的混合胺溶液捕集CO_2性能研究

空间位阻胺2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)捕集CO_2技术具有吸收容量大、低能耗、腐蚀性小等优势,但因其吸收速度慢,制约了该项技术的大规模应用。将AMP分别与乙醇胺(MEA)和N-氨乙基哌嗪(AEP)混合,探讨不同配比以AMP为主体的混合胺溶液捕获CO_2性能。结果表明:常温常压下,AMP和MEA的体积比为5∶5时,该混合胺捕集CO_2效果最佳,相对纯AMP溶液,吸收容量提高了12.34%,吸收速率提高了29.21%,解析速率提高了20.00%;AMP和AEP的体积比为7∶3时,捕集效果最佳,相对纯AMP溶液,吸收容量提高了9.680%,吸收速率提高了28.10%,解析速率提高了32.50%;在最佳配比时,AMP和MEA的混合胺溶液,与AMP和AEP的混合胺溶液相比较,前者吸收容量比后者大2.558%,吸收速率比后者快1.587%,解析速率比后者慢18.52%。     

镍掺杂SiO_2膜的制备及CH_4/CO_2气体分离性能

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,六水合硝酸镍(Ni(NO3)2·6H2O)为镍源,采用溶胶--凝胶法制备镍掺杂SiO2膜。研究了水用量及镍含量对镍掺杂SiO2膜的结构及形貌的影响,并对其进行CH4、CO2气体渗透性能测试。结果表明:水酯比为5.5时,制备的10%Ni掺杂SiO2膜具有良好的微孔结构,且孔径约为1.16nm,孔隙率为64.9%。一部分Ni元素以Ni和NiO晶体形式填充于SiO2孔道内,另一部分以Si—O—Ni形式进入SiO2骨架。Ni掺杂SiO2膜在84h内能够保持良好的气体渗透性能,表现出比纯SiO2膜更好的水热稳定性。CH4和CO2的气体渗透通量分别为1.56×10--7和0.64×10--7 mol/(m2·s·Pa),CH4/CO2气体分离因子达到2.43。     

低温液化气体储存容器的绝热性能评价指标研究

采用液氮为低温储存介质,分别进行了试验和数值模拟。得到了低温绝热容器内部介质在不同充装率下的压力和蒸发率变化规律,建立了压升速率与蒸发率之间的关系。说明了压升速率作为低温液化气体储存容器绝热性能评价指标的可行性。     

有机醇胺溶液中H2S气体溶解性能评价

以H2S和N2的混合气为模拟天然气,采用自制的小型的气液吸收平衡装置,考察了吸收剂、吸收剂浓度、温度对有机醇胺溶液吸收性能的影响。采用Aspen Hysys和Aspen Plus两大化工工艺流程模拟软件进行模拟计算,发现实验结果与模拟计算结果相吻合。以N-甲基二乙醇胺（MDEA）作萃取剂,吸收剂浓度为2.5 mol/L,吸收剂温度为25 ℃时,吸收剂的吸收负荷为3183.5 mg/L。     

CO2 Capture Using Activated Amino Acid Salt Solutions in a Membrane Contactor

An activated solution based on amino acid salt was proposed as a CO₂ absorbent. Piperazine (PZ) was selected as an activating agent and added into the aqueous glycine salt to form the activated solution. A coupling process, which associated the activated solution with a PP hollow fiber membrane contactor, was set up. An experimental and theoretical analysis for CO₂ capture was performed. The performances of CO₂ capture by the coupling process were evaluated using the PZ activated solution and the non-activated glycine salt solution. A numerical model for the simulation of the hollow fiber membrane gas–liquid mass transfer was developed. Typical parameters such as outlet gas phase CO₂ concentration, capture efficiency, and mass transfer coefficient for the activated solution were determined experimentally. The effects of operation temperature and liquid CO₂-loading on mass transfer coefficient and capture efficiency were discussed in this work. Axial and radial concentration profiles of CO₂ in the fiber lumen and mass transfer flux were simulated by the model. Results show that the performances of the PZ activated glycine salt solution are evidently better than that of the non-activated glycine salt solution in the membrane contactor for CO₂ capture. Elevation of the operation temperatures can enhance the overall mass transfer coefficient. The activated solution can maintain higher capture efficiency especially in the case of high CO₂-loadings. The gas phase CO₂ concentration with the activated solution is lower than that with the non-activated solution whether along axial or radial distances in the fiber lumen. The model simulation is validated with experimental data.     

MDEA溶液脱碳性能的综合评价

建立了实验室工业模拟脱碳装置,在接近工业条件下对脱碳溶液进行综合评价,表明MDEA水溶液的浓度在3．0kmol/m3时脱碳效果最佳,在相同实验条件以及相同的溶液配比浓度条件下,研究比较添加了不同活化剂的MDEA溶液的综合脱碳性能,获得了各活化剂的相对活性次序为哌嗪＞二乙醇胺＞哌啶。     

聚苯胺基多孔炭制备及 CO 捕集性能研究

以聚苯胺为原料,采用NaOH活化法,在原料与活化剂质量比为1砄4的情况下,研究了不同的活化时间（0.5 h、1 h、2 h）对多孔炭孔隙结构和CO2吸附性能的影响。通过N2吸附脱附、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）,对样品的孔隙结构和形貌进行了表征。采用变压吸附法在常温常压下测试了样品对CO2的吸附性能。结果表明：当活化时间为1 h时,比表面积达到最大值2024 m2／g,微孔孔容达到最大值0.926 cm3／g。然而,当活化时间为0.5 h时, CO2吸附量达到了最大值159 mg／g,表明了CO2吸附量与窄微孔孔径分布有直接关系。     

固废源CaO基CO2捕集材料的制备与捕集性能研究进展

CO₂捕集技术是当前应对全球气候变化、缓解温室效应的重要途径。利用含钙固体废弃物制备高效CaO基CO₂捕集材料有利于实现固废资源高值化利用、以废治废和清洁生产,具有重要的环境效益、经济效益和社会效益。基于固废源高效廉价CaO基CO₂捕集材料的良好应用前景,本文介绍了工业废渣、生物质和其他含钙固体废弃物的产生与资源化利用现状,综述了CaO基吸附剂的捕集原理、碳酸化动力学过程和CO₂捕集性能,对比了以不同含钙固体废弃物为前驱体制备CaO基吸附剂的吸附-脱附循环性能和不同改性方法对其吸附稳定性的影响,从经济角度分析了固废源CaO基吸附剂在钢铁厂、燃煤电厂和生物制氢中的应用潜力,展望了固废源CaO基CO₂捕集材料的应用前景和发展方向。该文旨在为固废源CaO基吸附剂前驱体的选择、吸附性能的提高和固废吸附材料的工业应用提供帮助。     

二氧化碳捕集技术研究进展

随着全球工业的快速发展,二氧化碳的大量排放被认为是造成气候变暖最主要原因,二氧化碳的捕集和封存已经成为研究的热点,本文综述了近年来CO2捕集技术的研究进展,主要有燃烧后捕集、燃烧前捕集和富氧燃烧三条技术路线,最后提出了可以提高二氧化碳捕集能力的策略与展望。     

碳钢/盐酸体系中氨基酸的缓蚀作用研究

运用极化曲线、电化学阻抗谱测试技术,研究了蛋氨酸、半胱氨酸和胱氨酸三种氨基酸作为缓蚀剂在盐酸介质中对20#碳钢的缓蚀性能;确定了缓蚀效率最高的氨基酸复配配方.结果表明:氨基酸在盐酸中对碳钢的缓蚀率随着它们浓度的增加而增加,胱氨酸在低浓度时的缓蚀效率更好;半胱氨酸、蛋氨酸在浓度为10 mmol/L时,缓蚀效果更好;浓度为...     

固体二氧化碳吸附剂研究进展

大量化石燃料的燃烧造成二氧化碳等温室气体的过量排放,严重影响了全球的环境与气候变化。固体吸附剂由于易处理、能重复使用、原材料损耗小而受到二氧化碳捕集领域的广泛关注。主要针对近些年来发展起来的新型固体二氧化碳吸附剂优缺点进行了分析比较。根据其吸附温度的不同,分别以低温、中温和高温3类吸附剂进行分类讨论。重点讨论了高温固体钙基吸附剂的吸附性能,以及其常见的改性方法,由于其吸附量高、原材料丰富、成本低等优点,氧化钙基吸附剂被认为是最理想的高温吸附剂。     

甘草酸氨基酸复盐的制备及性质

按改进文献方法提取甘草酸,用甘草酸和氨基酸在70%乙醇水溶液中,pH≈5和60°C的水浴上反应制备复盐。通过元素分析、热重、红外、紫外光谱分析对复盐进行表征,确定复盐的组成,分别为:C6H15N2O2)2.HG、(C6H10N3O2)2.HG、(C6H15N4O2)2.HG,为进一步研究甘草在中药复方中的功效提供参考。     

食品CO2中二氧化硫脱硫剂的性能评价

以氧化铝为载体,用浸渍法制备食品CO2中二氧化硫脱硫剂。低常温下,工作硫容7％以上,其能耗小,性价比高,具有较高的工业应用价值。