沼气提纯―常规与功能化吸收剂提纯沼气的研究

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1、摘　要本文通过采用改良热钾碱法和功能化离子液体吸收法进行沼气的脱碳工艺条件的优化研究，分别探索了CO2的静态吸收量随吸收剂各组分的浓度、操作温度、操作压强和吸收时间的变化情况。通过数据分析得到，对于单组分CO2吸收过程,改良热钾碱法中吸收剂各组分浓度的最佳配比为K2CO3(30%)，NaVO3·2H2O(0.85%)，NaBO2·4H2O(2%)；最适温度为325.15K；最适压强为130KPa左右。功能化离子液体吸收法中复配吸收剂([NH2-C3mim]Br与水)的最佳浓度为50%，最适温度为299.15K，最适压强165KPa左右

2、改良热钾碱法在最佳实验条件下每摩尔吸收剂吸收CO2的量为0.756mol；功能化离子液体吸收法在最佳实验条件下每摩尔吸收剂吸收CO2的量为0.336mol。相对而言，改良热钾碱法吸收效果更好一些，但离子液体法达到吸收饱和的时间比热钾碱法要短很多。关键词:沼气脱碳改良热钾碱法功能化离子液体IIBiogasPurification―studyaboutConventionalandFunctionalAbsorbentPurificationofBiogasSunJunDirectedbyLiuWei-jieandLiTian-cheng

3、AbstractThis article studiestheoptimizationconditionsofCO2removalfrombiogasbasedonHotPotassiumCarbonatemethodandfunctional ionicliquid absorptionmethod,and toexplore theCO2 absorptionand thetimetakentoachievesaturationstates basedonvariationofparameterssuchas thecompone

4、ntof theabsorbent,thetemperature,andpressure.Basedonthedataanalysis,withtheimprovedhotpotassiumalkalimethod,weobtaintheoptimalrationofcombinationofcomponentsthatconstitutetheabsorbentconcentration[K2CO3(30%)，NaVO3·2H2O(0.85%)，NaBO2·4H2O(2%)]as well as themostappropriate

5、temperature(325.15K), theinitialpressure(130KPa),theabsorptiveamountofCO2(0.756mol/mol).Whilewiththe functionalizedionicliquid absorptionmethod,weobtaintheoptimalconcentrationof[NH2-C3mim]Br(50%),themostappropriatetemperature(299.15K),theinitialpressure(165KPa),andtheab

6、sorptiveamountofCO2(0.336mol/mol).Whiletheimprovedhotpotassiumalkalimethodhasthebetterabsorbingefffectandthe functionalizedionicliquid absorptionmethodcostsshortertime.KeywordsBiogasDecarbonizationImprovedhotpotassium alkaliFunctionalionicliquidII沼气提纯―常规与功能化吸收剂提纯沼气的研究1　

7、前言1.1课题提出的研究意义能源是人类社会存在与发展的物质基础。过去200多年，建立在煤炭、石油、天然气等化石燃料基础上的新能源体系极大的推动了人类社会的发展。然而，人们在物质生活和精神生活不断提高的同时，也越来越感悟到大规模使用化石燃料所带来的严重后果；资源日益枯竭，环境不断恶化，还诱发不少国与国之间、地区之间的政治经济纠纷，甚至冲突和战争。因此，人类必须寻求一种新的、清洁、安全、可靠的可持续能源系统。生物质能作为世界上一次能源消费中的第四大能源资源，在历史长河中与人类生活密切相关，是唯一可储存和运输的可再生能源，在人类未来的能源系

8、统中也将占有重要地位[1]。因此，改变我国传统的能源生产、消费模式，利用生物质能等清洁可再生能源，对建立可持续发展的能源系统，促进我国经济发展和环境保护具有十分重大的现实和战略意义。沼气作为一种重要的生物质传唤能，它的开