醇胺法吸收二氧化碳在填料塔中的应用醇胺法吸收二氧化碳在填料塔中的应用.pdfVIP

第10卷第6期 过 程 工 程 学 报 Vbl_10No．6 2010年 12月 TheChineseJournalofProcessEngineering Dec．2010 醇胺法吸收二氧化碳在填料塔中的应用 高 涵， 郭亚平， 褚联峰， 郭亚军 (上海师范大学化学系，上海 200234) 摘 要：采用工业流程中的填料吸收塔和解吸塔，研究了乙醇胺(MEA)、哌嗪 z1、二乙烯三胺(DETA)、三乙烯四胺 (TETA)与N．甲基二乙醇胺(MDEA)的混合溶液作为吸收剂对模拟合成气中co2的吸收性能．结果表明，胺活化性能依 次为TETADETAPzMEA；含TETA的吸收液可将尾气中CO2的浓度降至0．05％(mo1)，CO2脱除率达98．62％；增 加活化剂浓度和降低气体流量有利于提高CO2脱除率；吸收一解吸循环条件下吸收速率是随吸收时间和活化剂浓度变 化的指数递减函数． · 关键词：二氧化碳；吸收；解吸；N．甲基二乙醇胺；哌嗪；三乙烯四胺；二乙烯三胺 中图分类号：TQ113．26 文献标识码：A 文章编号：1009—606X(2010)06—1091—07 1 前 言 浓度增加混合胺液对 CO2的脱除能力明显增强．Zhang 等8【]对一系列胺进行了比较，得出对 CO2吸收速率排序 随着现代工业的快速发展，大量天然含碳资源燃烧 为 DETAMEADEAAMPMDEA．张旭等 【建立了 和消耗，使 CO：排放到大气中，导致温室效应不断加剧， 一 套模拟工业脱碳的实验装置，研究了不同配方吸收剂 降低其排放是当务之急，已引起全球各界的广泛关注 ”【． 的循环特性，结果表明PZ具有较好的循环催化功能， 另外，在工业原料气制备过程中无论选取哪种原料和工 但未考察尾气中CO2浓度．目前的研究大多以捕集CO2 艺方法，所制粗合成气均含一定量 CO2，CO2的氧化性 为 目的，主要对胺液的CO 吸收负荷、吸收速率等指标 可使催化剂暂时性失活，降低产物纯度．因此，产品合 进行考察，而国内外研究中对吸收液循环使用过程中尾 成前的脱碳处理显得格外重要t2]． 气所含CO2浓度的报道则较少．氨合成阶段对原料气中 工业上对 CO2的吸收脱除方法主要包括物理吸收 CO2含量要求很高，需保持在较低浓度，因而对胺液吸 和化学吸收两类，其中化学吸收方法经历了从热钾碱 收CO 过程中尾气浓度的考察应作进一步研究． 法、苯菲尔法到有机胺法的发展历 3I4]．有机胺法吸收 本工作建立了一套十分接近工业生产的吸收一解吸 CO：具有吸收速率快、溶液的酸气负荷大、净化度高、 循环运行装置，以尾气中CO2浓度及CO2脱除率为主要 再生能耗低、溶液稳定及对装置腐蚀性低等优点，因而 考察指标，将 目前活性较高的新型胺类活化剂与传统胺 得到广泛应用．20世纪后半段，德国巴斯夫(BASF)开发 类进行比较(分子式如图 1所示)，并首次将哌嗪与烯胺 了活 化 N．甲基