有機胺法吸收二氧化碳及其性能研究.pdf

1、基于目前全球各國對全球性變暖問題日益加劇帶來嚴重后果的深刻認識,以及石油天然氣化工下游工段中合成氨等工業(yè)為避免催化劑中毒而對原料氣進行脫碳處理的必要性,對于CO2吸收方法的研究已經(jīng)越來越受到人們的重視。有機胺法吸收CO2作為化學吸收法中的一種,具有溶劑穩(wěn)定、凈化度高、能耗低以及對裝置腐蝕性小等優(yōu)點,現(xiàn)已被廣泛應用于各類工業(yè)脫碳中。
　　 本文采用N.甲基二乙醇胺(MDEA)與少量活化劑的混胺水溶液作為吸收劑,研究其對CO2的吸收

2、性能,通過靜態(tài)吸收實驗篩選出吸收活性較高的活化劑,再采用循環(huán)吸收裝置著重考察吸收尾氣中CO2的濃度變化情況,最后對比考察了含有多個吸收官能團的四乙烯五胺(TEPA)的活化作用。在靜態(tài)吸收條件下,先以MDEA為主吸收劑并添加少量活化劑,篩選出活性較高的活化劑,實驗結(jié)果表明：三乙烯四胺(TETA)和二乙烯三胺(DETA)的活性明顯高于哌嗪(PZ)與一乙醇胺(MEA)。再著重研究TETA+MDEA體系的吸收情況,實驗數(shù)據(jù)顯示增加TEPA濃度對

3、吸收有利,最適宜的吸收溫度為30℃。模擬工業(yè)中的循環(huán)吸收過程,考察不同活化劑對吸收尾氣濃度的影響,其中當吸收劑為1.38 mol／L MDEA+0.12 mol／L TETA時,吸收效果最好,尾氣CO2濃度可由3.49％降至0.05 m01％,脫除率達98.62％。并考察了活化劑濃度、以及壓力、溫度、氣速和液速等工藝條件對尾氣中CO2濃度的影響,結(jié)果表明:活化劑濃度、壓力及液速增加有利于降低尾氣濃度,當液速增加到一定程度是,脫除率可達1

4、00％；而溫度和氣速的提高則使尾氣濃度升高。建立并探討了MEA+MDEA體系在循環(huán)吸收條件下吸收速率(N)隨活化劑濃度(CMEA)和吸收時間(t)的函數(shù)關系:N=A1exp(-t／30.28)+y0,其中A1和y0具有實際意義,并受CMEA和t受控制。最后,在總結(jié)活化劑官能團作用基礎上,使用TEPA作為活化劑,著重考察了TEPA+MDEA體系的吸收情況,并將其活化性能與TETA和DETA進行比較。實驗結(jié)果證明：TEPA無論是在增加吸收速