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1、醇胺法吸收二氧化碳的吸收塔设计密级学号050533毕业设计(论文)醇胺法吸收二氧化碳的吸收塔设计院(系、部):机械工程学院姓名:李金玮年级:06级专业:环境工程指导教师:王建宏教师职称:工程师2010年6月25日·北京醇胺法吸收二氧化碳的吸收塔设计北京石油化工学院本科毕业设计(论文)开题报告题目名称:醇胺法吸收二氧化碳的吸收塔设计题目类型:设计型学生姓名:李金玮专业:环境工程学院:机械工程学院年级:环06级指导教师:王建宏2010年3月15日一、选题背景、研究意义及文献综述1、选题背景二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩,使太阳辐射到地球上的热
2、量无法向外层空间发散,其结果是地球表面变热起来。因此,二氧化碳也被称为温室气体。温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气,这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。由环境污染引起的温室效应是指地球表面变热的现象。 它会带来以下列几种严重恶果: 1)地球上的病虫害和传染疾病增加; 2)海平面上升; 3)气候反常,海洋风暴增多; 4)土地干旱,沙漠化面积增大。5)经济的影响全球有超过一半人口居住在沿海100公里的范围以内,其中大部份住在海港附近的城市区域。所以,海平面的显著上升对沿岸低洼地区及海岛会造成严重的经济损害,例如:加速沿岸沙滩被海水的冲蚀、
3、地下淡水被上升的海水推向更远的内陆地方。6)农业的影响醇胺法吸收二氧化碳的吸收塔设计实验证明在CO2高浓度的环境下,植物会生长得更快速和高大。但是,'全球变暖'的结果可会影响大气环流,继而改变全球的雨量分布与及各大洲表面土壤的含水量。由于未能清楚了解'全球变暖'对各地区性气候的影响,以致对植物生态所产生的转变亦未能确定。7)海洋生态的影响沿岸沼泽地区消失肯定会令鱼类,尤其是贝壳类的数量减少。河口水质变咸可会减少淡水鱼的品种数目,相反该地区海洋鱼类的品种也可能相对增多。至于整体海洋生态所受的影响仍未能清楚知道。8)水循环的影响全球降雨量可能会增加。但是,地区性降雨量的改变则仍未知道。某
4、些地区可有更多雨量,但有些地区的雨量可能会减少。此外,温度的提高会增加水份的蒸发,这对地面上水源的运用带来压力。 科学家预测:如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展,到2050年全球温度将上升2-4摄氏度,南北极地冰山将大幅度融化,导致海平面大大上升,一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中,其中包括几个著名的国际大城市:纽约,上海,东京和悉尼。2研究意义二氧化碳造成的温室效应引起了全球的广泛关注。已成为国际能源领域研发的热点。全球应对气候变化的核心是减少温室气体排放,其中主要是减少能源消费的CO2排放。根据EIA(EnergyInformationAdministration)的数据
5、统计,2004年我国CO2排放总量为47亿,t约占世界总量的17%,居世界第二,仅次于美国。2000—2004年,我国CO2排放的增长量占世界同期CO2排放增长量的50%以上,预计2010年前我国CO2排放量就有可能超过美国成为世界第一排放大国(部分外媒宣称2007年我国CO2排放量已经跃居世界第一)。我国CO2排放量较快增长的态势,将越来越受到国际社会的关注和压力。燃煤电厂CO2排放是我国温室气体的最主要排放源,约占我国CO2排放总量的50%。近年来,随着火电装机容量的迅速增多,燃煤电厂CO2排放的绝对数量和相对比例还将进一步增加。因此,CO2的减排将是我国燃煤发电未来可持续发展的
6、瓶颈之一。由于我国能源结构以燃煤发电为主,以及今后对燃煤发电的长期投入,从燃煤烟气中有效的脱除CO2将刻不容缓。尽管发展新型煤电技术、可再生能源、核电与节能降耗等是可行的CO2减排手段,但是我国能源结构长期以燃煤发电为主的现状,决定了只有进行CO2的捕集与永久封存才是减少温室气体排放的根本手段,也是进一步大量减少CO2醇胺法吸收二氧化碳的吸收塔设计排放的唯一手段。目前,国际上CO2捕集与封存技术正处于研究开发和示范阶段,尚未达到商业化,我国在此领域的研发也刚刚起步[1]。现阶段CO2回收方法主要有吸收法和分离法两种方法,而化学吸收法在工业上的应用尤为广泛。在传统的化学脱碳过程中,应用
7、一乙醇胺(MEA)法脱除CO2已进行了广泛的研究,并成功地用于化工厂的CO2回收,但其成本高达34美元/吨[2]二氧化碳的吸收主要是在吸收塔内进行,吸收塔的性能直接影响着二氧化碳的吸收效果。3文献综述一醇胺溶液的选择1多种醇胺溶液吸收二氧化碳的研究1.1醇胺溶液种类及浓度对吸收速率的影响1.1.1 醇胺溶液种类对吸收速率的影响分别取5mL的0.1mol/LDEA、TEA、MDEA溶液,采用鼓泡吸收装置,常温常下测定它们对CO2的吸收速率。不同醇胺溶液吸收速