膜閃蒸過程CO2解吸性能及復(fù)合吸收劑的研究.pdf

1、在CO2捕集與封存利用技術(shù)中，CO2解吸過程保證了吸收劑有效地重復(fù)再生利用及吸收過程的持續(xù)高效率進行。但傳統(tǒng)的碳捕集過程CO2解吸的傳質(zhì)效率低，解吸過程能耗約為整個脫碳系統(tǒng)能耗的80％以上。因此，發(fā)展高效低能耗的CO2解吸新技術(shù)已成為目前CO2捕集與封存技術(shù)（CO2 Capture and Storage，簡稱CCS）研究的難點之一。
　　 常用的CO2吸收劑多為醇胺類水溶液，其解吸過程為典型的熱解吸過程;CO2解吸速率很大程度

2、上受解吸化學(xué)反應(yīng)的限制;基于此，向醇胺吸收劑中加入物理吸收劑組成復(fù)合吸收劑，通過溶劑篩選法對吸收劑及其配比進行選擇。
　　 膜閃蒸過程將膜分散與CO2減壓解吸過程相結(jié)合，利用微孔膜作為相分散的介質(zhì)，在膜兩側(cè)壓力差的推動下將吸收劑富液均勻分散到膜后側(cè)的氣相中，實現(xiàn)傳質(zhì)分離。本課題研究通過膜器結(jié)構(gòu)等考察各種操作條件以及因素對解吸性能的影響，探索CO2膜閃蒸工藝的傳質(zhì)機理，確定最佳操作條件以及最優(yōu)工藝。結(jié)合中空纖維膜的優(yōu)勢強化傳質(zhì)，有

3、效降低吸收劑再生能耗。為該技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用提供指導(dǎo)。
　　 本文研究證明，采用質(zhì)量比MDEA∶NHD∶H2O=2∶4∶4作為復(fù)合吸收劑，在液相流量為5mL·min-1，真空度為70kPa，解吸溫度為70℃的條件下，使用名義孔徑為2μm的平板膜組件進行膜閃蒸過程解吸CO2研究，CO2的解吸率為95.1％, CO2傳質(zhì)通量為0.171 mol·m-2·s-1，其吸收劑在膜組件內(nèi)停留時間僅為數(shù)秒;CO2解吸能耗僅為1665kJ·kg-