外文翻譯---通過加酸來降低富co2溶液的co2再生能量需求-文庫吧
2025-04-17 08:37 本頁面
【正文】 是不是任何一中酸都能減少能源再生？ 這些酸能不能回收？ 溶液中殘留的酸會(huì)不會(huì)極大的影響吸收效率？ 作為 PH 不定值法的第一步，這項(xiàng)研究 試圖 回答第一個(gè)問題，即我們是否能找到能夠減少 CO2再生能源需求的酸，一些弱酸被挑選出來實(shí)驗(yàn)普通的 CO2溶劑對(duì)再生能源需求的影響。 實(shí)驗(yàn)步驟如下：首先需要準(zhǔn)備 不同濃度 具有代表 性的溶劑，其次這些溶劑易于吸收 CO2，然后 ， 把 一些酸加入溶劑中得到溶劑 解吸 CO2所需消耗的能量值與不加任何酸的情況經(jīng)行比較。 訂購的商業(yè)性可利用的化學(xué)溶劑是烷醇類物質(zhì)： MEA， DEA 和 MDEA。在美國 3 大電站和 6 個(gè)其他重工業(yè)區(qū)現(xiàn)有的溶劑吸收設(shè)備都將 MEA 作為化學(xué)溶劑。很顯然， MEA 是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并且是作為實(shí)驗(yàn)的最合適溶劑。有很多研究作品對(duì) MEA和其他溶劑相比之下的特性做了描述，因此將 MEA 作為本次實(shí)驗(yàn)的溶劑。 MEA 作為一種 適合 溶劑被使用也 是 因?yàn)樗母呶招Ч透咴偕茉葱枨?。這些特性考慮到了最 有效吸收并且用于 節(jié)省 再生能源的 需求 。 PH控制媒介 這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中被挑選出來的弱酸是 辛二酸 、 鄰苯二甲酸 和 草酸 。挑選的標(biāo)準(zhǔn)是基于 己二酸 的性質(zhì)，尤其是管飯的 PH 緩沖能力、高溶度和經(jīng)濟(jì)成本。選擇這三種酸的是因?yàn)樗麄冊诨瘜W(xué)結(jié)構(gòu)上和 己二酸 相似。 二羧基酸的基本結(jié)構(gòu)是 HOOCRCOOH，其中 R 包含一個(gè)不同長度的烴鏈 ， 在溶劑中酸成為羧基離子團(tuán)而不是最終以分子的形式存在。 這個(gè)過程為 HOOCRCOOH→HOOC RCOO+H+，第二個(gè)所集團(tuán)離子的出現(xiàn)不及第一個(gè)容易。對(duì)于 PH 浮動(dòng)過程陡峭的溶度曲線是一個(gè)關(guān)鍵需 求，以至于溫度降低 時(shí)酸能夠有效結(jié)晶。在溶劑吸收過程中通過操作溫度能夠到這三種酸的 理論溶度。在高溫下這些酸會(huì)溶解 在更多 溶液中。然而 會(huì) 隨 著溫度的降低溶解 度陡降，所以在低溫時(shí)酸會(huì)溶解得少些并 析出 成為晶體。 站在商業(yè)化角度下的最后一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是價(jià)格和酸的可用性，這三種酸相對(duì)來說并不貴并且可以 少量 訂購使用，但是大量使用的詳細(xì)成本分析還需確認(rèn)一個(gè)工業(yè)區(qū)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力。 實(shí)驗(yàn)吸收階段的目的就是準(zhǔn)備一個(gè)大體積的 富 CO2溶液 ，然后制成樣品用于再生。 吸收實(shí)驗(yàn)過程的第一步是量取含有 160ml 溶劑的溶液，溶液由選擇的溶劑 的濃度確定，要么 要么 ，量取數(shù)量體積的 MEA 和蒸餾水倒入吸收單元瓶中，整個(gè)吸收系統(tǒng)充滿氮?dú)庵钡?CO2濃度達(dá)到 0。 CO2和 N2的混合物進(jìn)入系統(tǒng)中，持續(xù) 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文（或設(shè)計(jì)）外文翻譯 4 檢測 CO2濃度直至達(dá)到 20200PPM。溶劑吸收 CO2的量是根據(jù) CO2的濃度的定義而計(jì)量的，這 3 種溶劑需要準(zhǔn)備室溫為 25℃ 下不同濃度的 CO2。 實(shí)驗(yàn)部分 優(yōu)先完成關(guān)于 3 種酸與飽和溶液混合時(shí)的反應(yīng) 和 再生實(shí)驗(yàn)。據(jù)我們所知當(dāng) 辛二酸 和 鄰苯二甲酸 已經(jīng)反應(yīng)和溶解在溶液中時(shí)， 草酸 和溶液混合 會(huì)產(chǎn)生劇烈的反應(yīng)，包括劇烈的冒泡產(chǎn)生大量熱和釋放一種好聞的氣 體（據(jù)推斷是酯）， 草酸 反應(yīng)的不穩(wěn)定性證明了再生實(shí)驗(yàn) 用它具體有 不持續(xù)性 再生實(shí)驗(yàn)需要用含有 2 種不同濃度的 15ml 從室溫加熱到 95℃ 的樣品的溶液，開始不斷加酸，再加入 辛二酸 （ 2,4 或 6g和 ， 1， 2， 3， 4 或 6g）和不同數(shù)量的辛二酸 （ 2， 4 或 6g）。 實(shí)驗(yàn)的第一步是吸取 15ml 溶劑并轉(zhuǎn)入再生單元中，然后稱出所需酸的量，并加入溶液中，將再生單元和剩下的儀器連接， N2便充滿系統(tǒng)，使得 CO2濃度顯示在一個(gè)極小的示數(shù) 并 以此作為參考點(diǎn)。將再生單元浸入油中并控制溫度在 95℃ 。將再生單元在油中放置一段時(shí)間并從流出量和溫度 監(jiān)測 CO2流出量。在再生實(shí)驗(yàn)的最后階段，關(guān)閉 CO2和溫度測試儀，氮?dú)?也關(guān)閉，此時(shí)將仍處于 95℃ 的油液中的再生單元打開，用 PH 計(jì)量器測定溶液的 PH 值，冷卻含有部分重新產(chǎn)生的溶劑的再生單元，測量里面溶液的體積。 試驗(yàn)時(shí)間控制在 10 或 20 分鐘，重復(fù) 實(shí)驗(yàn)并隨機(jī)抽取 ，發(fā)現(xiàn)誤差在 10%以內(nèi)，報(bào)道的結(jié)果是多個(gè)處于同樣條件下實(shí)驗(yàn)的平均標(biāo)準(zhǔn)。 吸收結(jié)果 在吸收實(shí)驗(yàn)中記錄了下列發(fā)現(xiàn)： ? 當(dāng)水和 MEA 混合時(shí)放熱； ? 吸收中溶液會(huì)增加黏度； ? 改變顏色和密度會(huì)使溶液有 更大的吸收，溶液 中更容易出現(xiàn)小泡沫 ； ? 如果 將飽和溶液放置很長時(shí)間其會(huì)變?yōu)樯铧S或琥珀色。 表 1 樣品 13 溶液中吸收的 CO2體積 溶液吸收 CO2體積 (mL) 溶液吸收 CO2摩爾體積 樣品 1 2M 160 125 樣品 2 160 90 樣品 3 2M 160 170 上述記錄和之前的研究是一致的，表明了 CO2和 MEA 發(fā)生了反應(yīng)。如表所示，三種樣品是由不同濃度的 MEA 和 CO2產(chǎn)生的 。我們能夠得到溶液中吸收的 CO2的體積和溶液中 MEA 的摩爾分?jǐn)?shù) 以吸收過程的時(shí)間是一致的。據(jù)計(jì)算得到的氣體摩爾數(shù)推測 CO2是一種理想的氣體。這 CO2個(gè)數(shù)據(jù)可以用來決定再生實(shí)驗(yàn)中每 15ml樣品包含的 CO2量，并通過比較每次實(shí)驗(yàn)釋放的 CO2量來找出再生的效率。 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文（或設(shè)計(jì)）外文翻譯 5 三種含有 富 CO2溶劑的樣品等分成 15ml 用于測試再生，再生實(shí)驗(yàn)中記錄了下列發(fā)現(xiàn)： ? 加酸后溶液放出大量的熱； ? 溶液快速釋放的 CO2和加酸釋放的熱量相當(dāng)； ? 溶液增加其黏度貫穿整個(gè)再生過程； ? 在再生的各個(gè)階段溶液顏色至深琥珀色；
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