外文翻譯---通過加酸來降低富co2溶液的co2再生能量需求-wenkub
2023-05-19 08:37:16 本頁面
【正文】 來抽出煙道氣流中較低濃度的 CO2。 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(dǎo)致 容器被 腐蝕。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。盡管這 是 一項成熟的技術(shù)，但是溶劑科學(xué)法面臨 著 3種主要的限制性問題。加酸具有降低吸收劑 CO2再生能耗的潛力。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(fù)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。 現(xiàn)有的 CO2捕獲方法可以分成三類：預(yù)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 。 在溶劑吸收系統(tǒng)的操作中一個嚴(yán)重的現(xiàn)實問題是溶劑由于 降解 而減少。這些金屬離子對反應(yīng) 過程起催化的作用，溶劑的氧化反應(yīng)產(chǎn)生有機酸和 NH3， 在吸收器底部的吸收劑富液中該反應(yīng)劇烈 。鋼中鐵發(fā)生標(biāo)準(zhǔn)氧化會使材料表面磨損，從而發(fā)生腐蝕。這種方法不可避免的負(fù)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。 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。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(zhuǎn)變。因為在之前的研究中沒有特別的可利用 信息。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。 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(xué)本科畢業(yè)論文（或設(shè)計）外文翻譯 3 經(jīng)濟效益。在美國 3 大電站和 6 個其他重工業(yè)區(qū)現(xiàn)有的溶劑吸收設(shè)備都將 MEA 作為化學(xué)溶劑。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 。 二羧基酸的基本結(jié)構(gòu)是 HOOCRCOOH，其中 R 包含一個不同長度的烴鏈 ， 在溶劑中酸成為羧基離子團而不是最終以分子的形式存在。在高溫下這些酸會溶解 在更多 溶液中。 吸收實驗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，整個吸收系統(tǒng)充滿氮氣直到 CO2濃度達(dá)到 0。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， 草酸 和溶液混合 會產(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)定性證明了再生實驗 用它具體有 不持續(xù)性 再生實驗需要用含有 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）。在再生實驗的最后階段，關(guān)閉 CO2和溫度測試儀，氮氣 也關(guān)閉，此時將仍處于 95℃ 的油液中的再生單元打開，用 PH 計量器測定溶液的 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。如表所示，三種樣品是由不同濃度的 MEA 和 CO2產(chǎn)生的 。 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文（或設(shè)計）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，再生實驗中記錄了下列發(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再生過程； ? 在再生的各個階段溶液顏色至深琥珀色； ? 在更高的溫度下酸會全溶； ? 再生發(fā)生后隨溶液的冷卻會出現(xiàn)一些酸的結(jié)晶體； ? 再 生過程中水的量減少了。 在似水的溶液中用 MEA 吸 收 CO2發(fā)生的主要可逆反應(yīng)如下： MEA 分子形成一個穩(wěn)定的氨基甲酸酯離子 CO2+ RNHCOORNH2→H ++RNHCOO ① 形成另一種穩(wěn)定的離子。 在大多數(shù)的實驗中再生效 率都低于 40%，這是沒有預(yù)料到的，因為實驗中能量的轉(zhuǎn)移主要通過傳遞 ，這是一個慢過程，在一個真實的系統(tǒng)中，熱量主要通過對流和體積轉(zhuǎn)移而傳遞，因此，在同樣的時間段再生效率應(yīng)該更高?？偰芰坑扇芤旱娘@熱、反應(yīng)熱、水蒸氣潛熱和溶劑蒸汽潛熱，即 ： 總能量 =反應(yīng)熱 +水蒸氣潛熱 +溶劑蒸汽潛熱 +溶液顯熱 緊接著能量效率 應(yīng)計算為 ： 能量效率 = 反應(yīng)熱 /總能量 顯熱就是用于將富含 CO2的溶劑混合物提高到適當(dāng)?shù)臏囟却偈拱l(fā)生 CO2再生 所需的熱量。反應(yīng)熱可根據(jù)每單位體積 CO2的化學(xué)能量需求統(tǒng)計的可利用數(shù)據(jù)計算得到，每 次實驗計算得到的 CO2體積能增加反應(yīng)熱，反應(yīng)熱在研究報告中顯示為 65KJ/mol 在再生過程中大量的熱將水變成蒸汽，蒸汽的潛熱就是產(chǎn)生蒸汽所需要的熱量，這個量會隨著溶劑混合物的濃度的變化而變化，例如，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 30%的 MEA 含有的潛熱少于 10%MEA。C，據(jù)此猜測再生中溶液損失的體積只因為水，我們 期望 只有很少數(shù)量的水被汽化，然而，不太可能決定少許溶劑的體積和溶液 損失的水分。我們發(fā)現(xiàn)主要的能耗發(fā)生在蒸汽熱上，并且加酸減少了總能量。 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文（或設(shè)計）外文翻譯 13 表 5 樣品溶劑中的 酸類型 酸質(zhì)量 (g) 反應(yīng)熱(KJ) 蒸發(fā)熱
畢業(yè)設(shè)計相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1