试析脱除co,2的膜吸收过程研究

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1、天津大学硕士学位论文脱除CO<,2>的膜吸收过程研究姓名：袁力申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：王志20020501脱除CO：的膜吸收过程研究摘要膜基气体吸收(简称膜吸收)是膜技术和气体吸收技术相结合的新型杂化过程。相对于传统吸收技术(例如利用填料塔、吸收塔等设备的气体吸收技术)，利用膜吸收技术脱除C02等酸性气体拥有诸多优点，例如拥有为气液两相接触提供的大表面积以及没有液泛、漏液或雾沫夹带等的气液两相相互独立而稳定的操作等。目前国内外对此的研究尚处于基础研究阶段。本论文制备了不同装填率的一系歹Ⅱ聚丙烯中

2、空纤维膜组件，以中空纤维组件为核心，建立了一套自动化程度相当高的膜吸收实验装置。利用此装置，对影响脱除C02膜吸收过程的各参数进行了考察和探讨．结果表明，增大中空纤维内外的气、液流速和吸收液浓度，可以提高C02的传质通量；增大气相浓度，虽然会使传质推动力增加，但由于高浓度的C02会改变液相物理性质，使液相阻力增加，从而导致总传质系数降低：相同进气量下，组件装填率从0．4928％提高到2I．12％．C02的吸收率随之增加：温度的适当提高会改变气液相的扩散系数及化学反应的增强因子，使C02的传质通量增大：作为吸收剂，

3、相同摩尔浓度的单乙醇胺(MEA)水溶液比碳酸钾(K2CO】)水溶液的吸收效果好。建立了适合实验条件的膜吸收过程理论模型并对模型进行了数值求解，利用模型回归了使用的膜结构参数，模拟计算的传质通量值与实验值具有相同的变化趋势。关键词：膜吸收，C02，中空纤维膜组件，聚丙烯微孔膜，MEAStudyonmembranegasabsorptionforC02removalAbstractMembrane—basedgasabsorption(membranegasabsorption)isanewtypeofgasabso

4、rptionprocess．Ahollowfibermoduleisadevicethatachievesgas—liquidmasstransferwithoutdispersionofonephasewithinanotherinthisprocess．Comparedwithconventionalabsorberssuchasbubblecolumnsandpackedcolumns，thisdeviceoffersseveraladvantagesforremovingacidgasessuchasC0

5、2，includingla唱erinterfacialareaperunitvolume，independentcontrolofgasandliquidflowrateswithoutanyflooding，loading，foaming，etc～Inthispaper,aseriesofmicroporoushollowfibermoduleswithdifferentpackedfractionsweremadeandasetofautomatedequipmentwassetupformembraneab

6、sorptionexperiments．TheparametersthathaveeffectsontheC02removingintheprocessofmembraneabsorptionwereinvestigated．TheresultsshowthattheC02absorptionfluxincreaseswithincreasinggasandliquidflowratesandconcentrationoftheabsorbent．IncreasingC02concentrationinthega

7、sphaseleadstoareductionintheoverallmasstransfercoefficient．Withthesameinletgasandliquidvolumetricflowrate，thefractionalremovingofC02(％)increaseswhenthepackedfractionofmembranemodulesincreases厅om0．4928％to21．12％．1nthescopeofthisexperimenttheC02absorptionfluxinc

8、reaseswiththeriseintemperature．Astheabsorbents，theaqueousMEAsolutionismoreefficientforC02removingthantheaqueousK2C03solutioninthesamemoleconcentration．Amathematicalmodelformembranegasabso