外文翻譯---通過加酸來降低富co2溶液的co2再生能量需求(已修改)
2025-06-01 08:37 本頁面
【正文】 華中農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)論文（或設計）外文翻譯 1 通過加酸來降低富 CO2溶液的 CO2再生能量需求 原文來源 ： Bo Feng， * Min Du， Timothy James Dennis， Kim Anthony， and Marc Jarrod Perumal Energy Fuels 2020, 24, 213–219 : DOI: 摘 要 ： 本研究通過實驗調查了富 CO2吸收劑溶液中添加弱酸后對 CO2再生能量需求的影響。用于商業(yè)吸收 CO2的乙醇胺（ MEA）吸收劑被用于吸收不同量的 CO2，從而形成不同 CO2負荷的富 CO2溶液 。隨后，辛二酸、鄰苯二甲酸和草酸等弱酸加入到溶劑中來研究酸的量對 CO2釋放率的影響。結果發(fā)現(xiàn)，當其他再生條件保持不變時，加入弱酸能使 CO2更快更多的釋放。 CO2的釋放量與酸的加入量成正比。加酸具有降低吸收劑 CO2再生能耗的潛力。 現(xiàn)有的 CO2捕獲方法可以分成三類：預燃 前分離、燃燒后分離 和 富 氧燃燒，這些方法還處于不同的發(fā)展階段 。 截至目前為止，商業(yè)化可行的唯一科技方法就是歸于 燃燒后一類 的溶劑科學法。溶劑科學法，已經(jīng)進行了廣泛的調查，簡而言之， CO2最先被捕捉到一個裝有物理或化學溶劑的吸 收器（ 4060℃ ）里；緊接著，在 100150℃時，飽和 CO2溶劑被抽到吸收塔中 解吸 CO2并再生溶劑，新鮮的溶劑然后被送回吸收塔中循環(huán)利用 （詳見圖 1） 。盡管這 是 一項成熟的技術，但是溶劑科學法面臨 著 3種主要的限制性問題。 在溶劑吸收系統(tǒng)的操作中一個嚴重的現(xiàn)實問題是溶劑由于 降解 而減少。有氨基的溶劑化以三種典型的方式出現(xiàn)。煙道中氣流一般含有 510%的 O2，這誘發(fā)了溶劑和 O2之間的一系列的氧化反應，導致一些不必要的產(chǎn)物的生成。氧化 降解 發(fā)生在金屬離子如鐵或銅離子的出現(xiàn)的情況下。這些金屬離子對反應 過程起催化的作用，溶劑的氧化反應產(chǎn)生有機酸和 NH3， 在吸收器底部的吸收劑富液中該反應劇烈 。另一種溶劑 降解 的方式是由于 CO2分子和溶劑中的氨基甲酸聚酯發(fā)生反應造成的。最后一種是由于熱量損失造成當溫度遠高于 200℃ 時化學成分的改變而造成。 常見的溶劑吸收系統(tǒng)被包含在碳化鋼的容器中，這很容易導致 容器被 腐蝕。鋼中鐵發(fā)生標準氧化會使材料表面磨損，從而發(fā)生腐蝕。腐蝕的發(fā)生很普遍，然而腐蝕的速率會隨著濃度、酸性氣體的高密度、高的操作溫度和高的 PH 值而增加。研究表明，不是胺鹵氮化合物而是其 本身 釋放的 其他 自由酸性 增加了腐蝕的速率。 一些限制過程和操作的因素阻礙了化學吸收過程 的效率 ，主要的限制性因素是需要用一種高反應熱的溶劑來抽出煙道氣流中較低濃度的 CO2。這種方法不可避免的負面就是操作中需要花費巨大的成本將相同數(shù)量的能量送回再生系統(tǒng)中。再生系統(tǒng)所需能量遠超過總操作 花 費的 7080%，只要可能，大量的低放熱通過再生蒸汽循環(huán)用于這一系統(tǒng)，余下的能量用于熱量轉換。這個過程的實際操作常常受制于能夠 華中農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)論文（或設計）外文翻譯 2 很容易提供數(shù)以體積計的低級熱量的設備，如電力車間。對于 廣泛使用 化學吸收法捕獲 CO2而來說，高的再生能源需求和 高的相關操作成本是唯一最大的障礙。 為研究上述限制性因素，一些工作為此展開，如為減少 降解 和腐蝕的一些新方法正在探索中。 PH 值不定值法，這種新方法已被提議到減少再生能源的需求中。這項工作需要估計 PH 不定值法在節(jié)省能源的效用。 與普通方法相比， PH 不定值過程中主要特征就是為減少能源需求而增加 PH 控制媒介 ， 或加酸到系統(tǒng)中以降低在身的溶劑 PH 值。一體化的 PH 不定值過程對于普通溶劑的吸收系統(tǒng) （如圖 1 所示） 包含了增加 PH 控制媒介到飽和 CO2溶劑，兩者混合后在再生吸收系統(tǒng)底部 優(yōu)先 發(fā)生轉變。我們所期望的的 PH 控制媒介會隨著 溫度的升高而不斷溶解直至熱能轉化貫穿整個吸收系統(tǒng)中。降低溫度和溶度 會使 PH控制媒介消除，但會造成其在返回吸收器之前在溶劑表面結晶。通過降低 PH 來再生 CO2捕獲溶劑，從而減少能源需 求的思想是一個相當新的理論。因為在之前的研究中沒有特別的可利用 信息?，F(xiàn)有的 PH 不定值研究狀況下 最具相關性的鏈接就是用檸檬酸鈉鹽從氣流中抽出 SO2和 CO2的方式。 圖 1 常規(guī)吸收劑吸收系統(tǒng)中的變 pH 工藝 檸檬酸鈉鹽的工作過程就像一個普通的系統(tǒng)中具有選擇 性 吸收 SO2的 替換煙道 ，氣體 與似水的溶劑接觸，是水蒸氣再生溶劑并釋放 SO2產(chǎn)生的 能量 。 SO2從蒸汽中抽出并和冷凝的水蒸氣分離得到準備儲存的純 SO2，這個過程對工業(yè)煙道脫硫提供了許多有利條件，這在減少 SO2形成酸雨中是一項重要的環(huán)保要求。檸檬酸鈉鹽的工作過程提供一些有利體積，包括一個高的氣體飽和體積和低的溶劑氧化損失，然而這些屬性被需要用來產(chǎn)生蒸汽的 高的能量需求所阻礙，大量能量需求使之成為在檸檬酸鈉鹽法中的一項 消耗。 檸檬酸鈉鹽工作過程能夠通過引進乙二酸到系統(tǒng)中而大大減少能量的消耗。 與乙酸鈉操作過程一樣，但是增加了 己二酸 到 富 SO2溶液再生 蒸汽。除了檸檬酸鈉鹽的工作進程本身含有的優(yōu)點外，溶 液中 PH 的降低造成在蒸汽再生需求能量中不小的節(jié)省。 己二酸 的低成本和從減少的蒸汽需求中節(jié)省能量實際意味著這種更改具有 華中農(nóng)業(yè)大學本科畢業(yè)論文（或設計）外文翻譯 3 經(jīng)濟效益。 顯然，為評估 PH 不定值法對 CO2捕獲的可能性，需要解決下面的問題 ：
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