【摘 要】
:
随着化石燃料过度开采,CO_2为主的温室气体排放引发全球变暖,我国“碳中和”目标的提出对CO_2控制提出了更高的要求。化学吸收法作为最具大规模捕集二氧化碳潜力的技术路线之一,存在吸收剂(如有机胺)被夹带而消耗、吸收剂及降解产物以气溶胶等形式排出等一系列问题。不仅污染环境,还对人体健康产生威胁。因此,有效控制有机胺气溶胶排放具有重要意义。本文以惯性场耦合电场的方式,通过波纹板与电除雾器协同控制有机胺
【基金项目】
:
2捕集的高性能吸收剂/吸附材料及技术”(2017YFB0603300)','','');
">国家重点专项“用于CO2捕集的高性能吸收剂/吸附材料及技术”(2017YFB0603300);
论文部分内容阅读
随着化石燃料过度开采,CO2为主的温室气体排放引发全球变暖,我国“碳中和”目标的提出对CO2控制提出了更高的要求。化学吸收法作为最具大规模捕集二氧化碳潜力的技术路线之一,存在吸收剂(如有机胺)被夹带而消耗、吸收剂及降解产物以气溶胶等形式排出等一系列问题。不仅污染环境,还对人体健康产生威胁。因此,有效控制有机胺气溶胶排放具有重要意义。本文以惯性场耦合电场的方式,通过波纹板与电除雾器协同控制有机胺气溶胶排放,从数值模拟与实验的角度研究波纹板结构、极板间距、极线间距、极线种类和电压等因素,对不同粒径和种类的颗粒荷电特性与脱除特性的影响。主要结论如下:首先研究气溶胶在电场内荷电机理与脱除效率。在N2/O2/H2O负电晕放电体系中,随着距极线距离增加,电势逐渐增加。线间距为3cm时,两极线中心处电场空间出现屏蔽现象。脱除效率随粒径变大呈先下降后上升趋势,仿真结果与实验结果拟合程度较好。对于小于0.1μm的颗粒,电场对有机胺气溶胶脱除效率与固体颗粒相差在2%以内。对于0.1-1μm之间的颗粒,两者脱除效率均达到最低值,约为40%左右。对于大于1μm的颗粒,两者脱除效率均在70%以上,且电场对有机胺气溶胶脱除效率比普通固体颗粒高8%左右。其次,研究惯性场不同种类颗粒的脱除效果。结果表明,带钩波纹板相比普通波纹板对颗粒有更高的脱除效率,然而其压损大于普通波纹板;脱除效率随气流流速增大而增大,随间距减小而增大,同样会带来更高的压力损失。相同粒径下,不同种类颗粒物在波纹板内脱除率大小为:固体颗粒>MEA液体≈水滴>AMP液体,临界分离粒径分别为22、32、32、33μm,MEA液体与AMP液体使颗粒间有更大的液桥力,有利于颗粒团聚的发生。之后进行惯电耦合作用对气溶胶脱除效率影响实验。结论如下:4m3/h的化学吸收塔气溶胶脱除效率最佳工况为线间距7cm,板间距7cm,10k V下脱除效率为80.2%。电压为1-6k V时,不同板间距(7、9、11、13、15cm)对应伏安特性与脱除效率基本相等,不同线间距(3、5、7cm)对应脱除效率基本相等;当电压为6-12k V时,电晕电流与脱除效率随板间距减小而增加,随线间距增大而增加。芒刺线起晕电压更低。相同电压下,芒刺线对应电晕电流与脱除效率均高于圆形线。最后结合本文研究结果,设计了高效惯电耦合脱除有机胺气溶胶系统,由惯性除雾器、电除雾器两部分组成,通过选择合适的波纹板结构、流速与叶片间距,调节施加电压,设计合适的板间距与线间距,回收吸收剂同时可以实现对0.1-1μm颗粒物脱除率达到90%,具有一定的应用前景。
其他文献
高效液相色谱(HPLC)具有分离效率高、检测灵敏度高、自动化程度高、应用范围广等优点,已成为最常用的分离、检测和分析手段。将其与高选择、高灵敏的质谱仪(MS)联用后,HPLC-MS兼具HPLC和MS的优势,能够满足药物监测、环境分析、食品安全、生物医学、天然产物等多个领域的定性和定量要求,得到了越来越广泛的应用。在前人的工作基础上,我们围绕液相色谱-高分辨质谱联用技术(HPLC-HRMS)在小分子
自工业化以来,哈柏法合成氨作为人工固氮的主要方式,极大地推动了农业地发展。但哈柏法带来的能源、环境问题日益凸显,主要体现在优质电力和甲烷的消耗以及大量的碳排放,因此亟需发展绿色的新型人工固氮技术。近年来,低温等离子体因其高反应活性和不平衡态的优势,在固氮领域得到了广泛关注。但现有相关研究中缺乏基础研究且固氮效率偏低。本文基于磁旋滑动弧等离子体进行了氧化型固氮实验,研究了磁旋滑动弧等离子体进行N_2
2020年COVID-19的流行造成了自1900年以来最大幅度的碳排放下降,但仍然不能达到《巴黎协定》中限制全球升温1.5℃的目标。普遍认为,碳捕集、利用和排放(CCUS)技术是解决全球变暖最重要的解决方案之一,而通过直接空气捕集(DAC)、化学吸附法等捕集的CO_2需要配合大规模、有经济价值的利用途径。CO_2矿化养护轻质混凝土制建材不仅可以大规模消纳工业固废,同时获得绿色建材产品,实现温室气体
化学吸收法是一种应用广泛的燃烧后捕集技术,但目前仍存在运行成本高的问题,开发新型低能耗低降解吸收剂是解决该问题的关键。本文以乙醇胺(MEA)+2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)水溶液(后面简称MAH)及AMP+无水哌嗪(PZ)水溶液(后面简称APH)两种具有高CO_2吸收量、高再生率以及低解吸能耗的混合胺吸收剂为研究对象,分为氧化降解和热降解两部分,通过强制降解实验,研究混合胺吸收剂降解行为的
太阳能作为重要的可再生能源,实现其高效的光热利用一直是时下的研究热点。本文通过对比太阳能光利用、热利用、光热利用各种形式的原理及特点,最终确定了以化学能为终端产品的光热协同利用方式作为研究方向,并以工业应用为目标提出了一步式光热协同系统。氧化铟作为宽带隙、光响应性能优良的n型半导体材料,在光催化、光电器件领域有极广泛的应用,且通过材料改性可以大大优化其光电性能、因此,本文以氧化铟半导体为基础,进行
基于癌细胞异常氧化还原的特征来研发的化疗药物已经在临床上广泛使用。癌细胞旺盛的细胞代谢、增殖需要高水平的活性氧(ROS)来维持。因此,与正常细胞相比,癌细胞中ROS水平更高,更容易受到外源性ROS调节剂的刺激使得癌细胞中ROS水平升高至毒性阈值以上,而ROS水平超过毒性阈值将会给细胞带来难以修复的损伤。基于此理论,通过诱导过量ROS的生成,破坏抗氧化系统的功能,致使细胞不可修复损伤的策略,广泛应用
石墨烯材料自被发现以来,因其具有出色的电化学性能、力学性能、超大比表面积和优异的电导率的独特结合而改变了传统的能源电子领域。然而,在石墨烯的诸多应用领域中,因宏观化过程中容易产生结构缺陷,其力学、热学以及电化学性能的发挥仍然十分有限。本文从结构设计和调控的角度入手,旨在满足研究和实际应用中对高性能石墨烯电子能源器件结构特性日益增长的需求,借助计算机辅助设计以及增材制造(3D打印)技术,开发了采用拓
随着传统化石能源储量日益枯竭以及社会对于环境保护的关注度加深,人们开始寻找新型的清洁替代能源。氨气因其特殊优势逐渐进入人们的视野之中。氨气作为无碳燃料,完全燃烧无二氧化碳排放;并且更方便液化储存、运输。因此,高效、清洁利用氨气,了解它的燃烧特性,如层流火焰速度、组分浓度分布、湍流火焰结构与速度等,十分重要。目前,氨气作为燃料利用的一个重要方面就是与其他燃料进行掺混燃烧,一方面做到清洁利用,另一方面
烟草工业在我国国民经济中占据重要地位,另一方面安全和健康始终是烟草产业长期追求的命题。掌握烟草的热解特性对于提升烟草产品的品质和安全性具有重大意义。为实现通过模型算法的方式,对卷烟烟草三大结构物质在任何升温条件下的热解过程进行预测,本文利用全空间扫描计算的方法,获得了适用于卷烟烟草CPD模型的反应动力学参数,通过内验和外验,充分验证了所获得的动力学参数组的通用性。在此基础上发展出对某一种烟草专属的
聊城传统陶模玩具既是当地有着悠久传承历史的民间造型美术,也是当地百姓用于娱乐和教育儿童的一种重要手段。本研究基于田野调查的原始材料,从美术学和教育学角度切入聊城传统陶模玩具造型研究,分析其中所体现的社会化倾向或社会化教育内涵,揭示其在社会生活所发挥的寓教于乐的社会化教育作用。论文首先对社会化教育的内容、载体、目标以及聊城传统陶模玩具的产生与存续环境进行概要梳理,描述其作为当地传统教育载体的一般特征