膜吸收法回收烟气中CO2的过程研究.pdf

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1、第35卷第2期2014年4月化学工业与工程技术JournalofChemicallndmtry&EngineeringV01.35No.2Apr.,2014膜吸收法回收烟气中C02的过程研究术汪东(南化集团研究院,江苏南京210048)摘要:对膜吸收法回收CO:技术进行了研究,针对膜吸收C0:的特点,筛选出了适合的膜组件和有机胺配方溶液,建立了1套用于连续吸收和解吸试验的模拟装置,并进行了连续试验。研究了气体流量、溶液流量、吸收温度等操作条件对吸收效果的影响,考察了配方溶液在降低碳回收过程能耗方面的优势,在CO:捕集率达到80%时,新配方溶液再生能耗较相同浓度的乙醇胺溶液降低了29

2、.7%。关键词:膜吸收烟气脱碳碳捕集能耗中图分类号:X701.3文献标识码:A文章编号:1006—7906(2014)02—0061—04ResearchonfluegascarboncapturewithmembraneabsorptionmethodWANGDong(ResearchInstituteofNanjingChemicalIndustr)rGroup,N,mjing210048,China)Abstract:ThetechniqueofC02capturewithmembraneabsorptionmethodisstudied.Inallusiontothefea

3、tureoffluegascarboncaptureprocesswithmembrane,thepropermembranecontactorandorganicamineformulasolutionarechosen.Asimulationequipmentforcontinuousabsorbinganddesorbingissetup,andthecontinuoustestiscarriedthrough.Theinfluencesoftherawgasflux,theSO—lutionflux,andabsorbingtemperatureonabsorbedeffe

4、ctsareresearched.TheadvantageofnewformulasolutiononreducingtheC02regenerationenergycostisinvestigated.WhentheC02capturerateis80%,theenergycostofnewformulasolutiondecreasedby29.7%comparingwiththeMEAsolutionatthesameconcentration.Keywords:membraneabsorption;fluegas;C02removal;C02capture;energyco

5、st从烟道气中分离回收CO:的技术主要有吸收分离法、膜分离法、吸附分离法、低温分离法、复合分离法等。国际能源署(IE)和英国温室气体研究与发展组织调查研究表明:对烟道气脱CO:最有前途的是膜吸收法和化学吸收法。膜接触器一溶剂吸收耦合技术(MGA)具有高效、快速、操作简单、能耗低、无污染和投资低等特点,受到人们广泛重视,在技术可靠性和经济性方面显示出突出的优势,被认为是具有很大应用潜力和有望替代传统工艺的CO:捕集技术之一。膜吸收法是一种膜一化学吸收耦合技术,其原理是以膜作为吸收组件,将膜和普通吸收相结合的一种新型吸收过程,膜组件的作用类似化学吸收过程中的吸收塔。在膜吸收法中,所处理

6、的混合气体和吸收液不直接接触,二者分别在膜两侧流动,膜上的微孔足够大,理论上可允许膜一侧被分离的气体分子无需很高的压力便可穿过微孔到达膜的另一侧,该过程主要依靠膜另一侧吸收液的选择性吸收达到分离混合气体中某一组分的目的。膜吸收法具有如下特点:①气液两相的界面是固定的,分别存在于膜孔的两侧表面处;②气液两相互不分散于另一相;⑧气液两相的流动互不干扰,流动特性各自可以进行调整;④使用膜可以产生较大的比表面积,有效提高气液接触面积¨q1。本研究采用膜吸收法分离回收烟道气中的CO,,主要考察气体流量、溶液流量、吸收温度等操作条件对吸收效果的影响,以及配方溶液在降低碳回收过程能耗方面的优势,

7、探索CO:捕集的先进适用技术。收稿日期:2014-02—24。作者简介:汪东(198l一),男,河南漯河人,硕士,工程师,现从事二氧化碳捕集技术研究开发工作。E·mail:wangdong.nhgs@sin-opec-como’基金项目:江苏省科技计划项目(DE2010005)。·62·化学工业与工程技术2014年第35卷第2期1试验部分1.1试验用膜组件参数试验采用天津市蓝十字膜技术有限公司生产的中空纤维脱气微滤膜(简称中空纤维膜),中空纤维膜外径0.5mm,膜内径

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