MDEA法脱除烟道气中二氧化碳的工艺设计文献综述【文献综述】.pdfVIP

毕业论文文献综述 化学工程与工艺 MDEA法脱除烟道气中二氧化碳的工艺设计 一、前言 温室气体 CO 减排是目前大气污染治理的一大难题，引起了国际社会的极大关注。吸 2 附法、膜分离法、液膜法、有机胺吸收法、离子液循环吸收法等是CO 气体回收常用的方 2 法。通过对各种方法的原理及研究现状介绍，深入分析了各种方法的优缺点及存在的问题， 选择出合适的二氧化碳捕集工艺并用化工模拟软件ASPEN进行模拟。 ASPEN 由美国ASPEN TECH 公司于上世纪80年代推向市场的大型通用流程模拟系统 ——Aspen Plus 。该软件具有完备的物性数据库，备有全面、广泛的化工单元操作模型，能 方便地构成各种化工生产流程，提供一套功能强大的模型分析工具，它用严格和必威体育精装版的计算 方法，进行化工单元和全流程的模拟运算。 二、主体部分 2.1二氧化碳的来源与危害 大气中的二氧化碳主要来源于发电、运输、工业、建筑业、动植物呼吸作用这六个方 面。其中人为二氧化碳排放的主要来源是能源生产和交通运输中的化石燃料燃烧，全世界以 矿物燃料为动力的工厂和发电站以及机动车辆数不胜数，它们排放的废气是大气中二氧化碳 的主要来源。 二氧化碳为人类带来的危害主要表现在其后方面。最典型的就是温室效应，它致使冰 川融化使得海平面上升。温室效应还会影响大气环流，使球的水循环发生变化继而改变全球 的降水量分布。温室效应使得人民群众的生产、生活、社会经济发展受到严重影响，造成了 巨大的经济损失。 2.2二氧化碳的捕集工艺 2.2.1 有机胺溶剂吸收法 胺化合物吸收法主要有热钾碱法 (苯菲尔法、砷碱法及空间位阻法等)和烷基醇胺法 (MEA 法、DEA 法、MDEA 法等)，是国内应用最广的工艺之一，占70%。其优点是：吸收 效率高，工艺较简单；缺点为：再生能耗大；传质面积较小；会产生液泛、雾沫夹带、鼓泡 1 现象发生，气液直接接触，对设备腐蚀性大；会产生环境污染物。由于单一的胺吸收剂不能 同时满足高吸收率和低再生能耗，故现在对有机胺进行了一系列的改良：①使用复合胺：如 在 MDEA 中加入一些伯胺，能提高MDEA 的二氧化碳吸收速率，活化MDEA 法脱碳具有能 耗低、气体净化度高、溶液稳定、挥发性低、对碳钢设备基本无腐蚀等优点,被众多的合成 氨厂和甲醇厂所采用。②使用活化剂：目前进行研究的活化剂哌嗪PZ 、DEA 、MEA、烯胺、 2，3-丁二酮等来活化叔醇胺，加入活性剂后，胺溶剂的二氧化碳吸收能力将得到提升。道 公司开发的专利产品AP-814 吸收剂，该吸收剂是特制的MDEA 溶液，据称其具有更高的 CO 2 吸收能力，可减少胺处理装置的再生负荷。③空间位阻胺：在胺分子中引入某些具有空间位 阻效应的基团,可明显改善吸收剂的脱碳脱硫效果. 目前最常用也是最常见诸于文献的空间 位阻胺为 AMP(2-氨基-2-甲基-1-丙醇)，该方法吸收速率高，解吸容易，但其蒸汽压高,价 格较贵。 1）MEA法： MEA 与 CO 反应： 2   CO 2HOCH CH NH HOCH CH HNCOO HOCH CH NH (1) 2 2 2 2 2 2 2 2 3 MEA 法已经过了广泛的研究 ,并成功地应用于化工厂的 CO 回收。但是 , MEA 技术