氨法碳捕集过程中氨气的逃逸与控制研究

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近年来,CO2等气体过量排放所引起的全球气候变化已成为全球性的环境问题,给社会和经济发展带来了严重的负面影响。控制和减少CO2的排放量对解决温室效应增强具有重要的现实意义。采用捕集、储存或利用电厂烟气中CO2的方法被认为是近期内减缓CO2排放较为可行的措施。氨法碳捕集技术以其投资成本低、腐蚀性小等优势得到广泛研究,但氨的逃逸问题是该法实施的一大技术壁垒,解决氨的逃逸问题是氨法碳捕集技术的当务之急。本实验针对再生氨法碳捕集技术原理,利用自行设计的吸收实验系统和解吸实验系统对氨法碳捕集过程氨逃逸开详细深入的研究。从基本条件实验、氨逃逸速率、有机添加剂、Co2+添加剂等开展对氨法碳捕集过程影响研究,并通过多种表征手段进行详细的机理分析和验证。在常压、N2做载气条件下,研究吸收温度、吸收液浓度、解吸温度、解吸液浓度等因素对氨逃逸的影响。结果表明,在实验条件下,氨的逃逸量随加热温度、吸收液浓度和解吸温度、解吸液浓度增加而提高,但CO2浓度的增加降低。介绍了所选有机添加剂抑制氨逃逸的机理,通过实验研究了所选添加剂对氨逃逸、CO2吸收效果以及脱碳吸收液解吸效果的影响。研究表明,所选有机添加剂,如丙三醇能较好的抑制氨的逃逸,对CO2脱除效率以及解吸效果均无显著影响。介绍了Co2+添加剂抑制氨逃逸机理,通过实验研究了所选添加剂对氨逃逸、CO2吸收效果以及脱碳吸收液解吸效果的影响。结果表明,Co2+能大幅度抑制氨的逃逸,并能促进解吸。并指出实验工况下,Co2+与常规水洗装置连用,可使氨法碳捕集过程氨逃逸浓度达标。本文研究解决了实验工况下氨的逃逸问题,为再生氨法碳捕集实际应用提供技术数据支持。
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