膜吸收器分离燃煤电厂烟气中co_2的实验研究

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1、分类号X511学号1203240490学位论文膜吸收器分离燃煤电厂烟气中co2的实验研究作者李志娟指导教师姓名黄学敏教授申请学位级别_硕士专#名称环境科学与工程论文提交日期_2015.04论文答辩日期2015.06学位授予单位兩妥達簌新技大#答辩委员会主席党小庆评阅人党小庆韩兴成本人郑重声明我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，除了文中已经标明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或其他人在其它单位已申请学位或为其它用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的所有贡献均已在论文中作了

2、明确的说明并表示了致谢。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：木尤、该曰期：Afe年作5日关于学位论文使用授权的说明本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或者其它复制手段保存学位论文。(保密的论文在论文解密后应遵守此规定）论文作者签名主、蜗指导教师签名曰期：>&萃/>]占0本人授权中国学术期刊（光盘版）杂志社、中国科学技术信息研究所等单位将本学位论文收录到有关“学位论文数据库”之

3、中，并通过网络向社会公众提供信息服务。因某种特殊原因需要延迟发布学位论文电子版，同意在□一年/□两年/□三年以后，在网络上全文发布。（此声明处不勾选的，默认为即时公开）西安建筑科技大学硕士学位论文膜吸收器分离燃煤电厂烟气中CO2的实验研究专业：环境科学与工程研究生：李志娟指导教师：黄学敏教授摘要CO2是温室气体的主要成分，燃煤电厂中CO2的大量排放造成了严重的温室效应，带来一系列的环境问题。在众多CO2控制技术，燃烧后脱碳技术相对成熟，成效较好因而被广泛应用。燃烧后脱碳技术中膜气体分离吸收技术具有膜分离技术和气体吸收技术的综合优点，是一种非常有应用前景的CO2分离技术。然

4、而随着连续操作时间的增长，膜相阻力成为控制传质过程的主要阻力，与氨水接触的疏水性中空纤维膜的操作稳定性会急剧下降。因此，研究膜相阻力增大的原因、并对膜的传质性能进行恢复，对推广该技术的应用具有十分重要的作用。本文首先对六种吸收剂的综合性能进行对比，结果发现：六种单一吸收剂脱碳率和传质速率：MEA>NH3.H2O>DEA>AAAP>MDEA>H2O；与膜的兼容性：H2O>NH3·H2O>AAAP>MEA>DEA>MDEA，最终选择氨水为主要的吸收液。接着研究了PP膜气吸收系统分离CO2的过程中各种操作参数对传质性能的影响，气液两相分别在壳程和管程中平行逆向流动，实验分别考察

5、了吸收液流速、浓度、CO2体积分数、气体流速对脱碳率和传质速率、总传质系数的影响，结果表明：混合气体流速增大，CO2在混合气中的体积分数增大，总传质系数下降、脱碳率下降，而传质速率则不断增大；随着氨水浓度的增加，氨水流速的增加，脱碳率、总传质系数、传质速率均增加；在单因素试验的基础上初步确定较优的实验条件为：气体流速400mL/min，液体流速32mL/min，液体浓度1mol/L。在较优的参数条件下，对PP膜进行了长周期操作稳定性以及再生之后传质性能恢复情况的研究，结果发现发现：连续运行15天，脱碳率下降了50%，传质速率下降了46%，总传质系数下降了80%。接触角测量

6、、SEM、XPS结果表明：在吸收剂环境中，膜的接触角变小，膜孔边缘出现断裂、结晶状物质；氨水并没有跟膜丝发生化学反应。因此推断引起膜吸收性能下降的原因是碳酸氨和碳酸氢氨在膜丝外表面形成结晶，堵塞膜孔，传质阻力增加，传质性能下降。经过去离子西安建筑科技大学硕士学位论文水润洗，N2吹扫脱碳率恢复到80%。关键词：聚丙烯中空纤维膜；氨水；长周期稳定性；传质速率；脱碳率西安建筑科技大学硕士学位论文TheresearchofMembranecontactorseparateCO2fromthecoal-firedpowerplantfluegasSpecilty：Environme

7、ntalEngineeringName：ZhijuanLiInstuctor：ProfessorXueminHuangAbstractAseveryoneknowsthathumanactivitytoproducelargeamountsofgreenhousegasemissioncausedseriousgreenhouseeffectwiththespeedingupofindustrializationproces.Atpresent,thetechnologyoftheCO2controlmainlyusedbur