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文档简介
环境工程硕士论文答辩2007年6月8日,.,位阻胺AMP溶液富集烟道气中二氧化碳的研究,答辩人:张培导师:施耀教授,2,.,内容提要,CO2处理技术研究进展和主要研究内容,3,.,地球温度变化与冰山融化,地球表面温度变化,地球冰川面积变化,4,.,温室效应,Greenhousegases,20%,20%,60%,5,.,温室效应的危害,冰川融化,海洋风暴增多,沙漠化面积增大,土地干旱,珊瑚礁退化,温室效应危害,温度上升,土地沙漠化,冰川融化,物种消失,海洋风暴增多,6,.,CO2资源化,CO2综合利用,地层原油采收率可提高1015%,如何有效富集CO2进一步用于CO2驱油技术是本课题的选题背景,7,.,CO2分离方法,Methods,火电厂锅炉排气中低浓度CO2的分离回收。,小规模的化学工业,高CO2分压的烟气。,油田产生的气体、脱除天然气中的CO2以及富集烟道气中的CO2等。,油田伴生气中CO2的回收,CO2含量较高的混合气体的处理。,高温下回收CO2,实用于CO2含量50%、高压的气体回收CO2,8,.,位阻胺,9,.,AMP与CO2反应机理,1,10,.,AMP国际主要研究进展,Saha、Mandal等课题组,Aroonwilas,Veawab课题组,Lee,Song课题组,Li,Chen课题组,Alvarez,Navaza课题组,Bouhamra,Sami课题组,11,.,本论文组织思路,12,.,内容提要,实验装置及分析测试方法,13,.,实验流程图-吸收实验,Fig.1ExperimentalapparatusformeasurementofCO2absorptionrate1,2气体罐;3,4气体减压阀;5,6转子流量计;7缓冲瓶;8,11三通阀;9吸收室;10搅拌桨;12,13皂膜流量计;14,15磁力传动装置;16,17调速电机;18转速控制器;19恒温水浴;20液体进口;21,22液体控制阀;,14,.,实验流程图-再生实验,Fig.2ExperimentalapparatusfordeterminingCO2regeneration1.magneticstirringapparatuswithoilbath;2.flask;3.condensertube;4.suctionbottle;5.Ca(OH)2;6,7.condensationwater.,15,.,吸收速率表达式:式中:NCO2吸收速率,kmolm-2s-1;Vin,Vout进出口流量,m3s-1;P1CO2分压,kPa;A气液接触面积,m2;R摩尔气体常数,kJkmol-1K-1;T温度,K;采用matlab语言编程,计算测定的吸收速率对时间的积分,得到CO2吸收容量。,实验分析方法,16,.,内容提要,实验结果与讨论,17,.,AMP水溶液吸收CO2实验研究,图3-1吸收速率随时间变化曲线(p=1atm,T=303K,ng=250-260rpm,nL=120-130rpm),图3-2吸收容量随时间变化曲线(p=1atm,T=303K,ng=250-260rpm,nL=120-130rpm),18,.,AMP水溶液吸收CO2实验研究,图3-3温度与吸收速率曲线(p=1atm,ng=250-260rpm,nL=120-130rpm),图3-4不同温度下吸收量与吸收速率曲线(p=1atm,ng=250-260rpm,nL=120-130rpm),19,.,AMP水溶液吸收CO2实验研究,图3-5吸收量vs吸收速率曲线(p=1atm,T=303K,ng=250-260rpm,nL=120-130rpm),20,.,AMP水溶液吸收CO2实验研究,图3-6吸收速率随时间变化曲线(p=1atm,T=303K,ng=250-260rpm,nL=120-130rpm),图3-7吸收容量随时间变化曲线(p=1atm,T=303K,ng=250-260rpm,nL=120-130rpm),21,.,AMP水溶液吸收CO2动力学模型研究,22,.,AMP与CO2反应动力学区域判定,表1液相体积和气相转速对吸收速率的影响,23,.,AMP水溶液吸收CO2动力学模型研究,图38膜内各物质浓度变化曲线,24,.,AMP水溶液吸收CO2动力学模型研究,图3-9实验值vs模型值(CAMP1.0kmolm-3),图3-10实验值vs模型值(0.02),25,.,AMP水溶液吸收CO2动力学模型研究,图3-11文献值vs模型值,26,.,AMP吸收饱和富液再生研究,图3-12再生温度与再生效率、产气时间曲线,图3-13再生温度与pH变化曲线,27,.,AMP吸收饱和富液再生研究,图3-14吸收速率与吸收时间循环吸收曲线,图3-15吸收容量与吸收时间循环吸收曲线,28,.,AMP吸收饱和富液再生研究,图3-16再生次数与再生效率曲线,图3-17再生次数与pH变化曲线,29,.,AMP吸收饱和富液再生研究,图3-18几种胺再生效率对比(第一次再生(),第二次再生(),30,.,内容提要,结论与建议,31,.,主要结论,32,.,建议与展望,33,.,硕士学位期间发表论文情况,PeiZhang,YaoShi,Jian-WenWei,Kineticsregionandmodelformasstransferincarbondioxideabsorptionintoaqueoussolutionof2-amino-2-methyl-1-propanol.Separation&PurificationTechnology,56(2007)340-347.,PeiZhang,YaoShi,Jian-WenWei,WeiZhao,QingYe,Regenerationof2-amino-2-methyl-1-propanolusedforcarbondioxideabsorption.J.Environ.Sci-China2007.3.(修改),环境工程硕士论文答辩2007年6月8日,.,致谢栀子花开,毕业在即。回顾求学,感恩惟多。施老授导兮,铭记于心。治学严谨兮,深受熏陶。人生赐教兮,永生难忘。求是两年,初见经纶。吾师示教,实启求真。施老李老,谆谆教导。百忙敛时,指导科研。实验同仁,受益颇多
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