外文翻譯---通過(guò)加酸來(lái)降低富co2溶液的co2再生能量需求-文庫(kù)吧資料
2025-05-22 08:37本頁(yè)面
【正文】 65KJ/mol 在再生過(guò)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(gè)量會(huì)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。從 2 種不同摩爾濃度的溶液 2 和 得到的使用的特有熱能曲線和實(shí)驗(yàn)溫度數(shù)據(jù)能夠計(jì)算顯熱，因?yàn)樗械膶?shí)驗(yàn)都適用于等溫加熱，影響顯熱的唯一區(qū)別就是溶劑溶液的摩爾組成。總能量由溶液的顯熱、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(jì)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。計(jì)算每種溶劑吸收的總能量和能量效率。 在大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)中再生效 率都低于 40%，這是沒有預(yù)料到的，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中能量的轉(zhuǎn)移主要通過(guò)傳遞 ，這是一個(gè)慢過(guò)程，在一個(gè)真實(shí)的系統(tǒng)中，熱量主要通過(guò)對(duì)流和體積轉(zhuǎn)移而傳遞，因此，在同樣的時(shí)間段再生效率應(yīng)該更高。所有的這些反應(yīng)都是可逆的，在再生過(guò)程中向系統(tǒng)中增加熱量會(huì)激活這些可逆反應(yīng)。 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(gè)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。 我們可以觀察到每個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果都是再生過(guò)程有一條幾乎完全一樣的溫度曲線，如圖 7 只有一小點(diǎn)不同存在于由控制樣品和含酸樣品達(dá)到的最高溫度中。 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(cè)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(guò)程； ? 在再生的各個(gè)階段溶液顏色至深琥珀色； ? 在更高的溫度下酸會(huì)全溶； ? 再生發(fā)生后隨溶液的冷卻會(huì)出現(xiàn)一些酸的結(jié)晶體； ? 再 生過(guò)程中水的量減少了。據(jù)計(jì)算得到的氣體摩爾數(shù)推測(cè) CO2是一種理想的氣體。如表所示，三種樣品是由不同濃度的 MEA 和 CO2產(chǎn)生的 。 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(zhǎng)時(shí)間其會(huì)變?yōu)樯铧S或琥珀色。在再生實(shí)驗(yàn)的最后階段，關(guān)閉 CO2和溫度測(cè)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(cè)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(cè)量里面溶液的體積。將再生單元浸入油中并控制溫度在 95℃ 。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）。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。 吸收實(shí)驗(yàn)過(guò)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。 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(lái)說(shuō)并不貴并且可以 少量 訂購(gòu)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。在高溫下這些酸會(huì)溶解 在更多 溶液中。對(duì)于 PH 浮動(dòng)過(guò)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。 二羧基酸的基本結(jié)構(gòu)是 HOOCRCOOH，其中 R 包含一個(gè)不同長(zhǎng)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。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。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 。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。在美國(guó) 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。 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。 己二酸 的低成本和從減少的蒸汽需求中節(jié)省能量實(shí)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(jì)）外文翻譯 3 經(jīng)濟(jì)效益。 與乙酸鈉操作過(guò)程一樣，但是增加了 己二酸 到 富 SO2溶液再生 蒸汽。檸檬酸鈉鹽的工作過(guò)程提供一些有利體積，包括一個(gè)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(lái)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(xiàng) 消耗。 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(guò)程就像一個(gè)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 。因?yàn)樵谥暗难芯恐袥]有特別的可利用 信息。降低溫度和溶度 會(huì)使 P
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