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目前,燃煤电厂烟道气中大量二氧化碳(CO2)的排放是造成温室气体效应的主要原因。因此,对燃煤电厂产生的CO2进行分离回收是实现节能减排的重要手段。醇胺吸收法是目前公认的最适合于捕获燃煤电厂烟气CO2的方法。但是传统醇胺吸收剂在CO2解吸环节能耗较大,使得其应用前景受到极大的限制。因此,开发能够实现工业应用的新型高效吸收剂成为CO2减排研究的热点之一。 二乙烯三胺(DETA)是一种多胺溶剂,在吸收CO2时具有很快的反应速率和很大的吸收容量,然而由于DETA溶液的粘度较大,导致在CO2吸收过程中的气液传质和分子扩散速率受到限制。而单乙醇胺(MEA)?甲醇(MeOH)复合溶剂结合了MEA反应速率快和MeOH吸收容量大的优点,在CO2吸收领域上预计会有很好的应用前景。然而MeOH易挥发,须要MEA?MeOH在低温条件下进行CO2吸收以减少溶剂挥发,但这却减缓了MEA吸收CO2的化学反应速率。填料塔是目前工业应用最广泛的气液传质设备之一,具有分离效率高和塔压降低的优点,特别适用于捕获常压烟道气中的CO2。在填料塔中测试溶剂吸收CO2的传质性能是有效评价该溶剂应用潜力的一种手段。此外,根据实验测试结果建立相关的传质模型,对填料塔设备和操作工艺的合理设计、寻求改进途径,具有重要的指导作用。 基于以上研究意义,本课题的主要研究内容和结论如下: (1)论述了目前胺溶剂吸收CO2技术的发展现状和面临的挑战。从平衡溶解度、组分形成和分布、气液平衡模型、反应热、反应动力学、传质性能、CO2解吸、溶剂降解、回收和设备腐蚀等多方面评估了吸收剂的性能,并详细讨论了操作参数与吸收剂性能之间的相互关系。