论文部分内容阅读
本文综述了国内外膜吸收法脱除酸性气体的研究现状、膜吸收法的原理和传质过程,并运用这些已有的理论知识作为此次研究的基础,开展膜吸收法沼气脱硫实验。首先,采用聚丙烯中空纤维膜接触器作为吸收器,考察各单因素对脱硫效率的影响,并分析其原因。结果表明:正流程、逆流方式的脱硫效果优于反流程、并流;液体流速小于0.3m/min时,竖直放置的脱硫效率比水平放置时略大,液体流速大于0.3m/min时,变化趋势则相反;NaOH、Na2CO3和MDEA溶液浓度相同时,NaOH溶液的脱硫效率最高;脱硫效率随液体流速的增大而升高,但均高于90%;脱硫效率随气体流速的增大而下降;脱硫效率随气体温度的升高而有所提高,考虑到能耗与膜的耐高温性,一般设定为25℃;脱硫效率随进气压力的增大而升高,为了避免过大气液压差,选取0.08MPa;在碱液条件下,膜吸收器的长期稳定性较差;在最佳条件下,脱硫效率达到99%以上。其次,正交实验得出吸收剂浓度0.2 mol/L、气体流速0.6m/min、液体流速0.59m/min为较优的膜吸收参数,此条件下脱硫效率最高可达99.94%,同时各因子对H2S脱除效率的影响程度的次序为:气体流速>液体流速>吸收剂浓度。最后,考察了各单因素对总传质系数的影响,并运用气态膜分离过程传质理论对总传质系数做了定性和定量分析。结果表明:当液体流速小于0.54m/min时,随着碱液流速的增大,总传质系数也不断提高,液体流速大于0.54m/min时,继续增大液体流速,总传质系数变化趋势变缓;随着气体流速、碱液浓度的增大,总传质系数不断增大,碱液浓度从0.02 mol/L提高至0.25 mol/L时,极大地提高了总传质系数;随着进气压力、温度的增大,总传质系数不断增大,所以压力和温度也是不可忽视的因素。综上所述,液体浓度和流速对总传质系数的影响与脱硫效率一致,而气体流速却相反。