[發(fā)明專利]一種膜法解吸醇胺吸收劑富液中CO2的方法

在審

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• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN107596919A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張衛(wèi)風;邱雪霏;王秋華;馬偉春;宋雪梅;錢銀玉
• 申請（專利權(quán)）人: 華東交通大學
• 主分類號: B01D61/00
• 分類號: B01D61/00
• 代理公司: 北京快易權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11660
• 代理人: 衣秀麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是以聚丙烯中空纖維膜為膜反應(yīng)接觸器，用膜法實現(xiàn)醇胺吸收劑富液中CO₂解吸的工藝。

背景技術(shù)

迄今為止，全球變暖現(xiàn)象作為亟待解決的環(huán)境問題已得到關(guān)注，CO₂作為主要人為排放溫室氣體之一，對溫室效益貢獻超過60％，因此CO₂的減排控制得到世界各國的關(guān)注。全球CO₂排放主要來自于化石燃料的燃燒，其中，電力、工業(yè)生產(chǎn)和交通運輸部門產(chǎn)生的CO₂大約占總排放量的63.09％-72.96％。到目前為止，我國依然是世界上CO₂排放量最大的國家之一，高于世界平均水平，因此控制碳排放刻不容緩。

二氧化碳捕集和封存技術(shù)(CCS)是目前控制碳排放最常用的措施，其中CO₂捕集以化學吸收法的應(yīng)用最為廣泛。化學吸收法是通過化學溶劑與CO₂反應(yīng)將其吸收。當前最常使用的吸收劑是醇胺類水溶液，其能保持高吸收能力和快速反應(yīng)的優(yōu)勢，吸收后富液中含有大量CO₂，因此需對其進行解吸以實現(xiàn)循環(huán)吸收，充分利用吸收液。

通常采用熱解吸工藝對CO₂吸收富液進行解吸。雖然熱解吸操作簡單，但其解吸能耗相對較高，能耗費用占總成本70％-80％，且存在吸收劑高溫下易氧化降解的問題。減壓解吸工藝的解吸溫度較低，解吸能耗較小，但是其解吸效率也相對較低。因此本發(fā)明采用膜法解吸的方式，在保證CO₂解吸率的同時，大大減少解吸能耗，節(jié)約成本，解吸性能好。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種膜法解吸醇胺吸收劑富液中CO₂的方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為解決上述問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種膜法解吸醇胺吸收劑富液中CO₂的方法，包含步驟如下：

(1)測定含量：測定吸收CO₂后的醇胺吸收富液吸收劑濃度、CO₂含量；

(2)解吸富液：將富液儲液槽中吸收液加熱到解吸溫度，吸收富液經(jīng)液泵加壓，液體流量計控制具體流速后通入膜解吸裝置進行解吸，吸收富液水平流經(jīng)管程，殼程用真空泵抽至負壓-50kPa并配以N₂吹掃，吸收液與吹掃氣逆向流動；

(3)存儲貧液：解吸所得貧液收集至貧液儲液槽，貧液可循環(huán)使用。

優(yōu)選的，醇胺吸收劑總濃度為1mol/L。

優(yōu)選的，吸收富液CO₂含量測定方法為酸堿滴定法，所用酸為5％稀硫酸。

優(yōu)選的，吸收富液CO₂的含量范圍為0.186～0.322mol/L。

優(yōu)選的，解吸用解吸器采用聚丙烯中空纖維膜接觸器。

優(yōu)選的，解吸時間范圍為30～60min。

優(yōu)選的，吸收富液解吸溫度范圍為30～60℃。

優(yōu)選的，吸收富液解吸流速范圍為0.02～0.1m/s。

優(yōu)選的，解吸器殼程解吸壓力為-50kPa。

優(yōu)選的，解吸時N₂吹掃流量為150mL/min。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：使用膜法解吸CO₂吸收富液，使氣液兩相分別在膜的兩側(cè)流動互不干涉，這在最大程度上克服了傳統(tǒng)熱解吸工藝中吸收液揮發(fā)的問題，且能耗方面大幅度節(jié)約，相比于常溫條件下減壓再生又提高了解吸效率，可使醇胺吸收劑富液中70％以上的CO₂解吸出來。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的原理示意圖；

圖中：A、液相主體；B、液相邊界層；C、多孔膜；D、氣相邊界層；E、氣相主體；P_A代表CO₂氣體在氣相主體中的分壓；P_AM代表CO₂氣體在氣相側(cè)的分壓；P_Ai代表CO₂氣體在液相邊界層的分壓；C_A代表CO₂氣體在液相主體中的濃度；C_Ai代表CO₂氣體在液相邊界層中的濃度。

具體實施方式