燃煤烟气中共存杂质对膜分离co_2影响机理的初步研究

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1、乘兩未？參硕ｄｂ学位论文燃煤烟气中共存杂质对膜分离Ｃ〇２影晌机理的巧步研究专业名務：环境科学与工程研究生姓名：王霞导师姓名；扬化峯ＰｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｃｏｅｘｉｓｔｅｎｔｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓｉｎｔｈｅｆｌｕｅａｓｏｎＣＯ２ｓｅａｒａｔｉｏｎｂｇｐｙｍｅｍｂｒａｎｅｓＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒ化ｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆ

2、ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＷＡＮＧＸｉａＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｐｙｒｏｆ－Ｐ．ＹＡＮＧＬｉｎｕｎｊＣｏｌｌｅｅｏｆＥｎｅｒ＆ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｇｇｙＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｒｃｈ２０１５东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的

3、材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：兴広？东南大学学位论文使用授权寅明东南大学、、中国科学技术信息研巧所国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一公布包括刊致，允许论文彼查阅和借阅，可。除在保密期内的保密论文外（。登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权东南大学研究生院办理王研究生签名：导师综名日期：声：互三ｔ摘要

4、一燃煤电站是中国Ｃ〇２的主要排放源么，随着温室效应对生态威胁的日益严重，燃煤电站锅炉尾部烟气中Ｃ〇其中一２的捕集尤其受到关注Ｃ〇。，，膜分离技术是有效捕集２的方法之因其具有投资费用低、设备紧凑、无二次污染等优点，已成为国际学界ＣＣＳ领域的研冗热点。本文利用聚二甲基桂氧院ＰＤＭＳ）－ＰＥＩ）Ｐ）（聚趟爾亚胺（板式膜与聚酷亚胺（Ｉ中空纤维膜两种类型的分离膜作为研究对象，首先利用膜分离模拟实验台考察了操作条件对两种膜分离性能的影响，并在最佳操作条件下考察了Ｓ化、水汽及水汽与Ｓ〇２共存Ｓ种情况对膜分离性能的长期影响

5、，Ｗ获取最佳操作条件、；之后，选取飞灰硫酸钱及硫酸巧Ｈ种典型颗粒，探究了颗粒物种类对不同分离膜Ｃ〇２分离性能的长期影响规律；最后利用燃煤烟气多功能试验平台、，进行实际燃煤湿法脱硫净烟气环境下膜分离Ｃ〇２的试验，Ｗ考察细颗粒物气态姐分等共存对膜分离Ｃ〇２性能的长期影响；此外，结合场发射扫描电镜（ＦＥＳＥＭ）、傅里叶红外分析仪（ＦＴＩＲ）、能谱分析仪（ＥＤＳ）及原子力显微镜（ＡＦＭ）等表征仪器对颗粒物及实验前后的分离膜进行物理化学特性表征分析Ｓ〇、，Ｕ初步探兜２水汽及细颗粒物等共存杂质对膜分离Ｃ〇２的影响机理。实

6、验结果表明：滲余气流量的适当増大有利于提高分离膜的Ｃ〇２分离性能；操作压力的Ｐ－增大也有利于Ｉ膜对Ｃ〇２的分离性能．但对于ＰＤＭＳＰＥＩ板式膜，操作压为的増大则表现出较为复杂的影响规律，其在増大ＣＯ／Ｎ分离因子的同时降低了Ｃ〇透速率２２２渗；操作温度的升高有利于ＰＩ膜的分离性能－，但不利于ＰＤＭＳＰＥＩ膜对Ｃ＆的分离性能：；最佳操作条件为渗’４００Ｌ：．３ＭＰ２５余气流量：／ｈ，操作压力０ａ，操作温度：Ｃ。由于Ｓ〇２浓度显〇著低于Ｃ２，在较长时间内不会对膜分离Ｃ〇２的性能产生明显影响；水汽因其竞争吸附、成簇迁移、毛

7、细管凝聚及塑化溶胀等综合作用，其长期存在，在总体上不巧于ＰＩ膜对Ｃ〇２的分离，但水汽对膜进一性能的影响是可逆的；水汽与Ｓ〇２共存时，Ｓ〇２存在步恶化了ＰＩ中空纤维膜的分离性能，但水汽与Ｓ〇２共存对膜性能造成的影响也是可逆的；由于细颗粒物具有对对膜有效面积的占据、对气体的部分吸附Ｗ及对总传质阻力的增加等作用，因此，飞灰、硫酸钱及硫酸巧细颗粒存在时，在长时间的运行过程中均会恶化膜的分离性能，而单纯颗粒物存在时，Ｈ种颗粒物对膜分离Ｃ〇２性能影响的区别不大，但水汽与Ｈ种颗粒物分别共存时，由于水汽本身及水汽与颗粒物之

8、间的影响，分离膜的分窝性能整体上小于单纯颗粒物存在情况下的分离性、能，且硫酸按硫酸巧与水汽共存情况下，膜对Ｃ〇２分离性能的下降趕度较飞灰与水汽共存时更大，Ｓ；在湿法脱硫净烟气环境下〇２、水汽及细颗粒