co2在哌嗪水溶液中的吸收和再生特性研究

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1、CO在哌嗪水溶液中的吸收和再生特性研究虞辉·大气污染防治·CO2在哌嗪水溶液中的吸收和再生特性研究StudyonAbsorptionandRegenerationCharacteristicsofCarbonDioxideinAqueousPiperazineSolutions虞辉，陈泽智，龚惠娟，马莎莎，余珉，王梦秋(1．污染控制与资源化研究国家重点实验室南京大学环境学院，江苏南京210023；2．南京大学现代分析中心，江苏南京210093)摘要：利用压力釜在100500kPa压力和303～323K温度下，研究了2．0—4．9M的哌嗪水溶液对二氧化碳的平衡吸收

2、量．测试了温度和浓度对平衡吸收量的影响。C0，的平衡吸收量随着浓度的增加而增加。313K的操作温度既能保证较高的吸收量，又能保证较快的吸收速率，因此是合适的操作温度。对3-5M的PZ水溶液，在温度为368～383K的条件下进行再生。温度为368K时，再生效率为82．13％，再生过程需55min，而升温至383K后再生效率大幅提升至95．98％，再生时间迅速降为41min。考虑到再生的时间、效率及能耗等因素，在378K下进行再生相对适宜。在373K的操作温度下进行多次再生实验，Pz水溶液经过10个周期的实验后，吸收容量与新鲜溶液相比只损失了9．76％，并且只降低了

3、1．0个pH，这也说明，PZ水溶液再生效率及连续再生能力较为突出。关键词：哌嗪；二氧化碳；平衡吸收量；浓度；再生效率；再生温度中图分类号：TQ021．4文献标志码：AAbstract：AnautoclavewasusedtostudyequilibriumsolubilityofC02in2．0M～4．9Maqueouspiperazinesolutionsundertheconditionof303K~323Kand100kPa~500kPa．EffectsoftemperatureandpiperazineconcentrationonC02absorpti

4、onweresystematicallystudied．CO2equilibriumsolubilityincreasedwithpiperazineconcentrationincreased．C02equihbriumsolubilityandabsorptionratewererelativelyhigherunder313K．Thismade313Kanappropriateoperatingtemperature．Regenerationcharacteristicsof3．5Maqueouspiperazinesolutionwereexperime

5、ntallyexaminedunderoperatingtemperatureof368K-383K．Under368K，regenerationeficiencyWas82．13％，andregenerationtimeWas55minutes．Whileunder383K，regenerationeficiencyincreasedrapidlyto95．98％andregenerationtimedecreasedto41minutes．Takingregenerationeficiency，regenerationtimeandenergyconsump

6、tionintoconsideration，378KWastheoptimalregenerationtemperature．Undertheregenerationtemperatureof378K，aftertencyclesofregenerationandabsorption，absorptioncapacityandpHofaqueouspiperazinesolutiononlydecreasedby9．76％and1．0respectively．comparedtoshsolutions．Thisprovedthataqueouspiperazin

7、esolutionhadexcellentregenerationeficiencyandcyclicregenerationperformance．Keywords：Piperazine；CO2；EquilibriumSdubility；Concentration；RegenerationEficiency；RegenerationTemperatureCLCnumber：TQ021．4近年来，温室效应已经成为一个全球性气候40％。基于乙醇胺(MEA)、N一甲基二乙醇胺问题，而二氧化碳捕集与储存技术被认为是应对(MDEA)的醇胺溶液体系已在烟气捕集二氧化全球变

8、暖问题最重要的方法之一。