环保设备原理论文.doc

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1、用化学吸收法分离烟气中co?的思考心得黎红娟1417420603摘要：阐述了CO?的化学吸收分离技术的发展过程及基本原理，分析了如何用氨水，有机氨，离子液体等溶液吸收分离CO?的化学反应机理。结合国内外对烟气中CE吸收分离技术的研究进展。提出了冃前该技术发展存在的障碍，并指出未來C%控制技术中化学吸收法的发展方向。关键词：化学吸收法二氧化碳1.我国co,排放现状冃前中国二氧化碳排放量约占世界二氧化碳排放总量的13%,仅此于美国(23.9%),已位居世界第二。1990-2001年，中国二氧化碳的排放量净增8.23吨，占世界

2、同期增加量的27%,预计到2020年，排放量要在2000年的基础上增加1.32倍。科学预测表明，到2025年前后，中国的二氧化碳的排放总量可能超过美国，居世界第一。从人均上看，目前中国人均二氧化碳排放量低于世界平均水平，到2025年可能达到世界平均水平。二氧化碳的增多对环境的影响愈加愈大，所以对其的研究刻不容缓。烟气中二氧化碳分离捕获技术主要包括化学吸收法，吸附法，膜分离法，低温蒸镭法，富氧燃烧技术，化学链燃烧技术等。目前为止，化学吸收分离法是当今世界上研究较为成熟，应用广泛，最有效的二氧化碳捕集方法之一。2.化学吸收法

3、分离二氧化碳原理在吸收过程中，吸收质与吸收剂之间发生明显化学反应的过程叫做化学吸收，化学吸收是传质与反应同时进行的过程。吸收质A首先由气相主体扩散至气，液相界面，随后，在界面相液相主体的扩散过程中，与吸收剂或液相中某种活泼组分B在反应区发生化学反应，最后反应物从反应区向液相主体扩散。化学吸收速率不仅与扩散速度有关，而且与化学反应速率有关。一般化学吸收的速率较物理吸收大，这是因为液相或液膜主体中化学反应减少了液相中吸收质的浓度，使平衡分压降低，吸收推动力增大，同时化学吸收液膜传质系数比物理吸收液膜传质系数大，从而加大了吸收

4、速率。针对二氧化碳的化学性质，科学家们通过利用有机胺法；热钾碱溶液法；强碱法对其吸收，形成不稳定的盐，而这类盐在一定的条件下会逆向分解出二氧化碳，这样能更高的利用二氧化碳。图一就是工业上用化学吸收法吸收二氧化碳的工艺流程。1.化学吸收CO?研究工艺进展为解决常规吸收工艺吸收氧化降解问题，美国Praxair公司开发了抗氧化吸收工艺，并申请了两项美国专利。该工艺的主要思想是通过一个特殊装置，将富液中溶解的氧气分离出来，而不需要通过添加抗氧化剂来达到抗氧化的冃的，工艺过程为：吸收剂富液经过第一热交换器后进入一个闪蒸罐，通过真空

5、泵降压。由于压力变化，吸收过程中溶入吸收剂富液中氧气将会被释放。为了防止由于减压操作造成CO?的损失，可将闪蒸罐排出的气体直接与再生塔排出的气体混合,以进行下一步操作。进过闪蒸脱氧处理的吸收剂富液中，氧气浓度会降到很低。脱氧处理的富液通过第二交换器后进入再生塔而再生。由于吸收剂富液在进入再牛塔之前已经进行了脱氧处理，因而不需要添加抗氧化剂来防止胺的氧化分解。美国DOE和NETL共同资助下由KevinS,Fisher等完成的CO2压缩热回收工艺,该工艺与常规的吸收工艺不同之处在于取消了原的冷凝回收装置，直接将再牛塔排出的C

6、O?气流进行多级压缩，将气体加压到8.6MPa，同时将每级压缩所产生的热利用起来，作为再沸器的热源。经过再沸器后的CO?气流被冷却，冷凝物从气流中被分离进行循环利用，而CO?气体则被高压泵加压到13.9MPa,以进行储存和利用。模拟分析显示，CO?脱除成本降低了4.6%〜9.8%,再生蒸汽消耗降低18%〜39%。1.结论和展望由于全球变暖及其气候牛态问题，相当长的时间内，中国以煤为主的能源结构不会改变，所以C02减排问题十分严峻。化学吸收法捕获C02是一项高效，节能，环保的新兴技术，对于C02的减排具有广阔的利用前景。但

7、在实际应用中，富集C02的溶液再生时所需要的C02的解析压力较低，C02的压缩能也高，增大了回收C02的成本。因此C02的解析机理和动力学今后尚需进一步研究。目前化学法捕获C02的工艺中还存在对C02吸收效率不高，再牛能耗大，吸收剂运行中损失较大，吸收剂对系统的腐蚀和发泡现象，以及投资和运行成本偏高的问题。关于未来化学吸收剂的研究展望，不仅在于开发出吸收容量高，低成本，吸收率佳，抗腐蚀性且不易于有溶剂损失的吸收剂外，如何寻求一种低溶剂冋收温度或是具有经济价值的的添加剂，以再牛循环使用吸收剂，来重复吸收二氧化碳,使得吸收剂

8、更加具有经济价值，也是未来研究发展方向之一。此外开发能耗更低效率更高的新工艺，将化学吸收技术与其他分离技术相结合，发展新一代集成分离技术。也是化学吸收法捕获C02的又一重要研究方向。引用文献:1,王淑英;马淮凌；;••氧化碳资源化研究进展［J］;安徽教育学院学报;2005年06期2,王桂红;余云松;张早校；；化学吸收