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1、环境工程硕士论文答辩 2007年6月8日,A,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,A,内容提要,CO2处理技术研究进展和主要研究内容,3,A,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,A,温室效应,Greenhouse gases,20%,20%,60%,5,A,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,A,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

2、的选题背景,7,A,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,A,位阻胺,9,A,AMP与CO2反应机理,1,10,A,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,

3、Bouhamra, Sami课题组,11,A,本论文组织思路,12,A,内容提要,实验装置及分析测试方法,13,A,实验流程图-吸收实验,Fig. 1 Experimental apparatus for measurement of CO2 absorption rate 1,2 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,A,实验流程图-再生实验,Fig. 2 Experi

4、mental apparatus for determining CO2 regeneration 1. magnetic stirring apparatus with oil bath; 2. flask; 3. condenser tube; 4. suction bottle; 5. Ca(OH)2; 6,7. condensation water.,15,A,吸收速率表达式： 式中：N CO2吸收速率，kmol m-2 s-1； Vin，Vout 进出口流量，m3 s-1； P1 CO2分压，kPa； A 气液接触面积，m2； R 摩尔气体常数，kJ kmol-1 K-1； T 温度

5、，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,A,内容提要,实验结果与讨论,17,A,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,A,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

6、温度下吸收量与吸收速率曲线 (p=1atm, ng=250-260rpm, nL=120-130rpm),19,A,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,A,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,A,AMP水溶液

7、吸收CO2动力学模型研究,22,A,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,A,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,A,AMP水溶液吸收CO2动力学模型研究,图3-9 实验值 vs 模型值（CAMP1.0 kmol m-3）,图3-10 实验值 vs 模型值（0.02）,25,A,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,A,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,A,AMP吸收饱和富液再生研究,图3-

8、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,A,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,A,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,A,内容提要,结论与建议,31,A,主要结论,32,A,建议与展望,33,A,硕士学位期间发表论文情况,Pei Zhang, Yao Shi, Jian-Wen Wei, Kinetics region and model for mass transfer in carbon dioxid

9、e absorption into aqueous solution of 2-amino-2-methyl-1-propanol. Separation & Purification Technology, 56 (2007) 340-347.,Pei Zhang, Yao Shi, Jian-Wen Wei, Wei Zhao, Qing Ye, Regeneration of 2-amino -2-methyl-1-propanol used for carbon dioxide absorption. J. Environ. Sci-China 2007.3. (修改),环境工程硕士论文答辩 2007年6月8日,A,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