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基于目前全球各国对全球性变暖问题日益加剧带来严重后果的深刻认识,以及石油天然气化工下游工段中合成氨等工业为避免催化剂中毒而对原料气进行脱碳处理的必要性,对于CO2吸收方法的研究已经越来越受到人们的重视。有机胺法吸收CO2作为化学吸收法中的一种,具有溶剂稳定、净化度高、能耗低以及对装置腐蚀性小等优点,现已被广泛应用于各类工业脱碳中。本文采用N-甲基二乙醇胺(MDEA)与少量活化剂的混胺水溶液作为吸收剂,研究其对CO2的吸收性能,通过静态吸收实验筛选出吸收活性较高的活化剂,再采用循环吸收装置着重考察吸收尾气中CO2的浓度变化情况,最后对比考察了含有多个吸收官能团的四乙烯五胺(TEPA)的活化作用。在静态吸收条件下,先以MDEA为主吸收剂并添加少量活化剂,筛选出活性较高的活化剂,实验结果表明:三乙烯四胺(TETA)和二乙烯三胺(DETA)的活性明显高于哌嗪(PZ)与一乙醇胺(MEA)。再着重研究TETA+MDEA体系的吸收情况,实验数据显示增加TEPA浓度对吸收有利,最适宜的吸收温度为30℃。模拟工业中的循环吸收过程,考察不同活化剂对吸收尾气浓度的影响,其中当吸收剂为1.38 mol/L MDEA+0.12 mol/L TETA时,吸收效果最好,尾气CO2浓度可由3.49%降至0.05 mol%,脱除率达98.62%。并考察了活化剂浓度、以及压力、温度、气速和液速等工艺条件对尾气中CO2浓度的影响,结果表明:活化剂浓度、压力及液速增加有利于降低尾气浓度,当液速增加到一定程度是,脱除率可达100%;而温度和气速的提高则使尾气浓度升高。建立并探讨了MEA+MDEA体系在循环吸收条件下吸收速率(N)随活化剂浓度(CMEA)和吸收时间(t)的函数关系:N=A1exp(−t/30.28)+y0,其中A1和y0具有实际意义,并受CMEA和t受控制。最后,在总结活化剂官能团作用基础上,使用TEPA作为活化剂,着重考察了TEPA+MDEA体系的吸收情况,并将其活化性能与TETA和DETA进行比较。实验结果证明:TEPA无论是在增加吸收速率和吸收量以及降低尾气浓度方面都是比TETA和DETA更好的活化剂,TEPA+MDEA体系最适宜的吸收温度为30℃。