【摘 要】
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化学溶剂吸收法是目前工业上大规模应用于CO2脱除的方法。醇胺溶液作为应用最广泛的吸收溶剂,普遍存在解吸困难、再生能耗高、对设备腐蚀性高等缺点。本文尝试采用离子溶液复配的方式改善醇胺溶液吸收CO2的不足。本文选用MEA、DEA、MDEA三种醇胺溶液对某600MW机组烟气中CO2吸收进行模拟研究,采用Aspen Plus分别验证了吸收温度、压力对于CO2吸收及解吸效果的影响,并对能耗进行了计算分析。在
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化学溶剂吸收法是目前工业上大规模应用于CO2脱除的方法。醇胺溶液作为应用最广泛的吸收溶剂,普遍存在解吸困难、再生能耗高、对设备腐蚀性高等缺点。本文尝试采用离子溶液复配的方式改善醇胺溶液吸收CO2的不足。本文选用MEA、DEA、MDEA三种醇胺溶液对某600MW机组烟气中CO2吸收进行模拟研究,采用Aspen Plus分别验证了吸收温度、压力对于CO2吸收及解吸效果的影响,并对能耗进行了计算分析。在此基础上,选用[BMIm][BF4]、[BMIm][PF6]两种离子液体分别与其复配,形成了六种醇胺-离子液体-H2O的复配溶液进行模拟研究,计算并分析了复配溶液对相同条件下CO2吸收、解吸和能耗的影响。研究结果表明,当仅用醇胺溶液吸收CO2时,三者对于CO2吸收率的大小为MDEA＞MEA＞DEA,解吸率的顺序为MDEA＞DEA＞MEA。研究发现,在醇胺溶液中加入离子液体,可以有效改善其再生能耗大的不足,且随着离子液体加入量的增大,再生能耗和溶剂损耗量在不断减小。[BMIm][PF6]对于醇胺溶液吸收CO2的促进作用明显优于[BMIm][BF4]。MEA-[BMIm][PF6]-H2O体系的再生能耗为1.1646 GJ/t CO2,DEA-[BMIm][PF6]-H2O 体系的再生能耗为 1.0606 GJ/t CO2,MDEA-[BMIm][PF6]-H2O体系的再生能耗为0.6536 GJ/t CO2,显著降低了醇胺溶液解吸CO2时的再生能耗。但随着离子液体占比逐渐提升,富液对于CO2的负载量也在不断下降。最终选择MEA溶液与[BMIm][BF4]、[BMIm][PF6]复配时,离子液体最佳的摩尔分率应该为0.3,DEA溶液与其复配时离子液体摩尔分率应为0.4,而MDEA溶液则为0.55。
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