膜吸收法回收烟气CO2传质过程研究.pdf

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1、第37卷第2期2016年4月能源化工耽聊，吼emicof饥d瑚啊V01．37No．2Apr．，2016膜吸收法回收烟气C02传质过程研究李海涛(南化集团研究院科研开发部，江苏南京210048)摘要：在0．1～2m3／h模拟烟气膜吸收处理装置上，进行了膜吸收法捕集c0，传质过程研究。在其他条件不变的情况下，考察了气体流量、吸收液流量和吸收液浓度对传质过程的影响；结合吸收溶剂的化学反应增强因子及中空膜本身的参数，建立了膜吸收过程的传质计算模型。试验结果表明：在有化学吸收推动的膜吸收传质过程中，膜吸收的传质阻力集中在气相和膜的界

2、面，而反应发生在液膜界面，所建立的计算模型也很好地反映了这一现象。通过建立传质模型，可以推算出膜表面吸收传质过程，从而为膜吸收过程的工业放大提供支撑。关键词：膜膜吸收烟气二氧化碳传质中图分类号：TQ028文献标识码：A文章编号：2095—9834(2016)02—0065—06StudyonthemasstransfbrprocessofnuegascarboncapturewithmembranecontactorLiH8ttno(ResearchInstituteofNanjingchemicalIndustrialC

3、roup，DepanmentofScient而cResearch&Development，Nanjing210048，China)Abstract：Themasstmnsferpmcessisstudiedona0．1—2m3／hsimulationnuegascarboncapturepilotplant．Theafkctionofnowmteofnuegas，thenowrateandconcentrationofsolventareinvestigatedwiththeotherconditionsconstantl

4、y．Amasstransferpmcessmodelofmembranecontactorisestablishedwiththechemicalreactionenhancementfactorofsolventandtheparame【ersofmembranecontactor．Throughtheexperimentitisfound山atthemasstmnsferresistanceofmembranecontactorfocusonthegasandmembmnecontactsurface，whilethe

5、reactionisheldinthe1iquidandmembmnecontactsurface，whichispmvedbythemodelcalcu—lated．Themasstransferpmcesscanbepredictedwiththemasstransfermodel，whichcanprovidesupportforthedesignofindustryscaleofcarbonc印tureplantwithmembranecontactor．Keywords：membrane；membranecont

6、acto。；nuegas；carbondioxide；masstransfer随着环境问题的日益加剧，温室气体的排放控制已成为国际社会关注的焦点。C0：的捕集方法主要有吸收分离法、吸附法、膜分离法、膜吸收法和低温蒸馏法等，国际能源署和英国温室气体研究与发展组织对上述几种C0，捕集方法的调查研究表明，对烟道气c0，捕集最有前途的是膜吸收法和化学吸收法。膜吸收法是将膜和普通吸收相结合而出现的一种新型吸收过程。该技术主要采用的是微孑L膜。膜吸收法采用的主要设备为中空纤维膜(HFM，HollowFiberMembrane)接触器，

7、一般称为膜吸收器(MembraneAbsorber)或膜接触器(MembraneCon-tactor)。在膜吸收法中，所处理的混合气体与吸收液不直接接触，二者分别在膜两侧流动，膜本身对气体没有选择性，只是起到隔离混合气体和吸收液的作用；微孔膜上的微孑L足够大，理论上可以允许膜一侧被分离的气体分子不需要很高的压力就可以穿过微孑L膜到膜的另一侧。该过程主要依靠膜另一侧吸收液的选择性吸收达到分离混合气体中某一组分的目的。与传统吸收法相比，膜吸收法捕集二氧化碳具有传质效率高、吸收设备尺寸小、可以有效减少捕收稿日期：2016—02—

8、26。作者简介：李海涛(1972一)，男，河南新野人，硕士，高级工程师，现从事化工科研管理工作。E-mail：lhtq55@126．com。·66·能源化工2016年第37卷第2期集溶剂的氧化降解损失、易于操作等优势，可以很好地满足目前烟道气二氧化碳捕集对工艺设备小型化以及延长捕集溶剂使用寿命的要求，具