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环境工程硕士论文答辩2015年6月8日位阻胺AMP溶液富集烟道气中二氧化碳的研究答辩人：**导师：***教授，etc.60%DepartmentofEnvironmentalScience8-Jun-2006环境工程硕士论文答辩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保护好人类生存的环境，是我们共同的责任！处理好温室效应（温室气体的削减）DepartmentofEnvironmentalScience8-Jun-2006环境工程硕士论文答辩CO2资源化医用局部麻醉剂有机合成原料食品冷冻剂焊接绝缘剂净化灭火、人工降雨剂CO2驱油CO2综合利用地层原油采收率可提高10～15%如何有效富集CO2进一步用于CO2驱油技术是本课题的选题背景DepartmentofEnvironmentalScience8-Jun-2006环境工程硕士论文答辩CO2分离方法MethodsCDBE化学吸收法物理吸收法膜分离法低温分离法AF变温吸附法变压吸附法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CO2DepartmentofEnvironmentalScience8-Jun-2006环境工程硕士论文答辩位阻胺MEA乙醇胺：H2NH2COHH2C空间位阻作用，使得AMP相比于其他的普通胺需要的再生热更少再生性能更好，并且总吸收容量大。AMP2-氨基-2-甲基-1-丙醇：H2NH2CCH3OHCCH3DepartmentofEnvironmentalScience8-Jun-2006环境工程硕士论文答辩21212CORRNHRRNHCOO首先生成两性离子：AMP与CO2反应机理1212RRNHCOOBRRNCOOBH两性离子与碱催化物脱离子反应：其中B可以是AMP，H2O，OH-1总反应2DepartmentofEnvironmentalScience8-Jun-2006环境工程硕士论文答辩AMP国际主要研究进展Saha、Mandal等课题组对AMP与其有机胺的混合胺的扩散系数以及粘度等基本参数进行测试，同时，建立混合胺吸收CO2的传质反应动力学模型。Aroonwilas,Veawab课题组研究了AMP在填料塔中的吸收CO2的传质吸收行为和腐蚀性，并且通过再生热焓的研究，探讨了AMP的再生性能。Lee,Song课题组研究了AMP的扩散系数、粘度等基本参数，以及AMP吸收CO2传质系数的模型建立。Li,Chen课题组研究了AMP的密度，扩散系数、粘度、再生热能等基本参数，以及AMP在填料塔中吸收CO2行为和有机胺吸收CO2的传质系数模型研究。Alvarez,Navaza课题组研究了AMP的密度，扩散系数、表面张力、粘度等基本参数，以及AMP再生热焓的研究。Bouhamra,Sami课题组研究了AMP与其他胺混合的传质动力学系数，对AMP吸收CO2的传质机理进行研究。DepartmentofEnvironmentalScience8-Jun-2006环境工程硕士论文答辩本论文组织思路ⅠⅡⅢ初步探索基本因素对于吸收性能的影响。了解AMP吸收性能。一、AMP水溶液吸收CO2基础实验研究。补充了以双膜模型为理论基础，对单纯AMP吸收CO2严格数学传质模型的研究。二、AMP水溶液吸收CO2模型研究。对AMP的再生性能的实验研究进行了有效补充。三、AMP吸收饱和富液再生研究。DepartmentofEnvironmentalScience8-Jun-2006环境工程硕士论文答辩内容提要实验装置及分析测试方法2CO2处理技术研究进展和主要研究内容1实验结果与讨论3结论与建议4DepartmentofEnvironmentalScience8-Jun-2006环境工程硕士论文答辩实验流程图-吸收实验Fig.1ExperimentalapparatusformeasurementofCO2absorptionrate1,2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；10242122171519162091418121378131156DepartmentofEnvironmentalScience8-Jun-2006环境工程硕士论文答辩实验流程图-再生实验2167435Fig.2ExperimentalapparatusfordeterminingCO2regeneration1.magneticstirringapparatuswithoilbath;2.flask;3.condensertube;4.suctionbottle;5.Ca(OH)2;6,7.condensationwater.DepartmentofEnvironmentalScience8-Jun-2006环境工程硕士论文答辩吸收速率表达式：式中：N——CO2吸收速率，kmolm-2s-1；Vin，Vout——进出口流量，m3s-1；P1——CO2分压，kPa；A——气液接触面积，m2；R——摩尔气体常数，kJkmol-1K-1；T——温度，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1inout×VVARTPN（－）检测项目分析测试方法混合气体CO2浓度气相色谱气、液相搅拌速率光电转速测量仪进、出气流量皂膜流量计胺溶液密度化学滴定法胺溶液浓度按去离子水与胺配比温度水银温度计pH值pH计时间秒表DepartmentofEnvironmentalScience8-Jun-2006环境工程硕士论文答辩内容提要实验结果与讨论3实验装置及分析测试方法2CO2处理技术研究进展和主要研究内容1结论与建议4DepartmentofEnvironmentalScience8-Jun-2006环境工程硕士论文答辩AMP水溶液吸收CO2实验研究02550751001251501752002250.00.51.01.52.02.5AbsorptionRate106(kmolm-2s-1)AbsorptionTime(min)0.5kmolm-3AMP1.0kmolm-3AMP1.5kmolm-3AMP2.0kmolm-3AMP02550751001251501752002250.0000.0050.0100.0150.0200.0250.0300.0350.040AbsorptionCapacity(mol)AbsorptionTime(min)0.5kmolm-3AMP1.0kmolm-3AMP1.5kmolm-3AMP2.0kmolm-3AMP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)DepartmentofEnvironmentalScience8-Jun-2006环境工程硕士论文答辩AMP水溶液吸收CO2实验研究01020304050600.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.0AbsorptionRate106(kmolm-2s-1)AbsorptionTime(min)298K303K313K323K0.0000.0020.0040.0060.0080.0100.0120.0140.01601234567AbsorptionRate109(kmols-1)CO2absorbed(mol)298K303K313K323K图3-3温度与吸收速率曲线(p=1atm,ng=250-260rpm,nL=120-130rpm)图3-4不同温度下吸收量与吸收速率曲线(p=1atm,ng=250-260rpm,nL=120-130rpm)DepartmentofEnvironmentalScience8-Jun-2006环境工程硕士论文答辩AMP水溶液吸收CO2实验研究0.0000.0050.0100.0150.0200.0250.0300.0350.04001234567AbsorptionRate109(kmols-1)CO2absorbed(mol)0.5kmolm-3AMP1.0kmolm-3AMP1.5kmolm-3AMP2.0kmolm-3AMP图3-5吸收量vs吸收速率曲线(p=1atm,T=303K,ng=250-260rpm,nL=120-130rpm)DepartmentofEnvironmentalScience8-Jun-2006环境工程硕士论文答辩AMP水溶液吸收CO2实验研究051015200.51.01.52.0AbsorptionRate106(kmolm-2s-1)AbsorptionTime(min)1.0kmolm-3DEA1.0kmolm-3DETA1.0kmolm-3MEA1.0kmolm-3MDEA1.0kmolm-3AMP0501001502000.0000.0050.0100.0150.0200.025AbsorptionCapacity(mol)AbsorptionTime(min)1.0kmolm-3AMP1.0kmolm-3DEA1.0kmolm-3MEA1.0kmolm-3DETA1.0kmolm-3MDEA0501001502000.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.4AbsorptionRate106(kmolm-2s-1)AbsorptionTime(min)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)DepartmentofEnvironmentalScience8-Jun-2006环境工程硕士论文答辩AMP水溶液吸收CO2动力学模型研究121,22233,KkCORNHHORNHHCO222,23,KkCOOHHCO3233,KHCOHCO423,KRNHHRNH52,KHOHHOCO2平衡：总碳平衡：总AMP平衡：电荷平衡：2221144660DuDuDu21112DuRR2222330DuDu22222337744556620DuDuDuDuDu[phone]kRkuuuuK212211542kRkuuuK反应速率方程：，边界条件如下：y=yL处，ui=ui0(i=1,2…7)；y=0处，0(2,3...7)iiu*1111puuH