《新型氨法化學吸收分離回收燃煤煙氣中CO2研究》是依託浙江大學，由方夢祥擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：新型氨法化學吸收分離回收燃煤煙氣中CO2研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：方夢祥
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對目前氨法吸收分離CO2存在的氨水揮發性高，氨二次回收困難以及富液再生效果差等問題，提出了全新的氨法吸收和再生工藝。在分子設計的基礎上，通過在氨水中添加有機胺等添加劑來進行改性，從而在提高CO2的脫除效率和再生效率的同時大大降低氨水的揮發性；在分析碳化氨溶液氣-液-固三相平衡理論的基礎上，探索採用變濃度分級吸收模式，從而有效地避開氨的高揮發區，以進一步解決氨逃逸和二次污染問題；在膜接觸器傳質強化機理的基礎上，建立中空纖維膜減壓再生結合蒸汽吹掃的新型再生工藝，在保證低再生能耗的前提下，以解決富液的深度再生以及再生過程中氨水吸收劑的損失問題；以流程仿真工具 Aspen Plus為模擬平台，將CO2分級吸收和膜減壓再生工藝進行有機整合，進行工藝過程能量遷移的最佳化設計研究。最終提出新型高效低能耗分離CO2的設計工藝，從而為新型氨法分離燃煤煙氣中CO2工藝奠定理論基礎。
結題摘要
本研究針對目前氨法吸收分離CO2存在的氨水吸收速率慢，揮發性高，富液再生效果差等問題，提出了全新的氨法吸收和再生工藝。在分子設計的基礎上，通過在氨水中添加有機胺等添加劑來進行改性，從而提高CO2的吸收速率和脫除效率，篩選出哌嗪和肌氨酸鹽等較為優秀的添加劑，在添加劑濃度較低的情況下，能夠增加總傳質係數150%以上；同時在止流塔實驗台上對吸收劑和CO2的反應機理進行了深入的研究，得到相應的反應模型和各反應速率和平衡常數。通過對操作條件和添加劑的研究，一定程度上解決氨逃逸問題，提出氨水在高壓條件下吸收CO2能夠同時降低氨揮發並提升CO2吸收速率；通過研究探索了通過膜減壓再生方式從稀氨水溶液中分離氨氣的方法，能夠從水洗後的稀氨水溶液中分離出80%以上的氨。在膜接觸器傳質強化機理的基礎上，建立中空纖維膜吸收和減壓再生工藝，該工藝能夠大幅降低能耗；通過在氨水中添加有機胺及胺基酸鹽添加劑能夠提升氨水再生率和有效吸收負荷。最後以流程仿真工具 Aspen Plus為模擬平台，對氨水法脫碳吸收再生過程進行模擬，並提出最佳化的操作參數。
