甘氨酸钠溶液脱碳工艺的研究
二氧化碳CO2是导致温室效应最重要的温室气体之一。自工业革命以来，人为向大气排放CO2逐年增加。特别是近年来，温室效应导致的全球气候异常引起了世界各国的广泛关注。减少CO2的排放已经刻不容缓。近一个世纪以来，国内外众多学者不断地探索研究，发展了许多捕集CO2的方法，其中很多已经实现工业应用。在众多的方法与技术中，化学吸收法占据主导地位，毫无疑问化学吸收法也是最常用、最成熟、最有前途的方法之一。目前，MEA法和热钾碱法是最常用的化学吸收法，但是两种方法均存在再生能耗大、降解腐蚀操作设备等缺点。甘氨酸钠(SG)是一种常见的结构简单的氨基酸盐，具有易溶于水、无毒、挥发性小、抗氧化能力强、无腐蚀性等优点，且其再生时不需要催化剂，直接加热即可。另外，其价廉易得的优点也为其今后工业的推广应用提供了可能性。
本文首先比较了不同浓度及添加了哌嗪(PZ)的甘氨酸钠溶液对CO2的吸收负荷，考察了温度、浓度、时间等参数对再生程度的影响，并以甘氨酸钠溶液作为吸收液，在超重力反应器中进行了CO2的吸收实验，考察了转速、吸收液温度、吸收液浓度、气液比等参数对CO2吸收率的影响。
研究结果表明:SG溶液的饱和吸收负荷随浓度的增加而增大;随着温度的升高逐渐减小;在SG∶ PZ=5∶5以下时混合溶液的饱和吸收负荷增加不显著;相同条件下1mol/L的甘氨酸钠SG溶液再生性能最好;甘氨酸钠SG溶液沸腾后再生程度才较高。
超重力反应器中的实验结果表明:CO2的吸收率随着转速的增加而上升，当转速达到1000rpm后，吸收率基本趋于稳定;CO2的吸收率随着吸收液温度的升高而升高，在90℃时可以达到83％以上;在实验范围内，CO2的吸收率随吸收液浓度的增加略有增加，随气液比的增加而逐渐降低并趋于稳定。添加了一定比例PZ的SG混合溶液能在较低温度下显著提高CO2的吸收效率。
二氧化碳捕集;化学吸收法;甘氨酸钠溶液;脱碳工艺;吸收负荷;再生性能;超重力反应器
北京化工大学
硕士
化学工程
邹海魁
2013
中文
X511;TQ028.14
74
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）