众所周知,大气温室效应是人类目前所面临的最大环境问题。温室效应是由于以CO₂为代表的温室气体大量排放造成的,化石燃料燃烧产生的CO₂占人类活动引起的CO₂排放量的80%,其中电厂烟道气的CO₂排放量占30%。同时CO₂是一种潜在的可利用资源,因此电厂烟道气脱CO₂正日益受到世界各国的关注。理论上,烟道气脱CO₂的方法主要有吸收分离法、吸附法、膜分离法、膜基吸收法和低温蒸馏法。由于烟道气的特点,化学吸收法非常适合于烟道气中二氧化碳的分离。其中,有机胺吸收法以其吸收速率快、吸收效率高等优点在近几十年得到了广泛的研究和应用,发展迅速。本课题采用化学吸收法工艺,改良MEA溶液作为吸收液。ASPEN PLUS当前在全世界广泛应用,因为它功能齐全,规模庞大。它能建立精确的模型,利用科学的计算方法进行严格的模拟,对单元和系统进行计算和高效的优化设计。MEA脱碳法是一种有效的气体净化工艺,基于其系统的物性特点,选择了适当的热力学物性估算方法,用ASPEN PLUS化工系统模拟软件对脱碳系统进行模拟计算,发现模拟结果与设计值符合良好,即模型的可靠性及可信性良好,说明所选择的热力学物性估算方法正确。再根据模拟得到的整个工艺流程的完整模型,进行敏感度分析,并通过优化分析给出了最佳操作参数建议。对MEA脱碳法的ASPEN PLUS模拟比较成功,模拟结果和实际数据基本相符,表明ASPEN PLUS作为化工流程模拟工具,能够进行严格模拟。通过模拟,还能够达到指导生产的作用。利用模拟结果,设计了填料塔试验装置,采用高效填料和合理的塔内部结构,以及其它设备建成了该实验装置。并利用该设备进行了化学吸收法脱除烟气中CO₂的试验研究。根据实验结果,得出最佳工况条件,讨论了主要因素对吸收效率和解析效率的影响,为更深入开展这方面的研究和工业应用积累了必要的实验数据与理论基础。