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两相吸收剂捕集二氧化碳技术研究进展 被引量：28
1
作者 王涛 刘飞 +2 位作者 方梦祥 夏芝香 刘珍珍 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期1186-1196,共11页
化学吸收法是现阶段烟气CO_(2)捕集较为成熟的技术路线之一,但吸收剂能耗高影响了该技术广泛工业应用。两相吸收剂具有大幅度降低再生能耗的潜力,受到国内外研究学者广泛关注。该文综述了目前两相吸收工艺和两相吸收剂的研究进展,介绍3... 化学吸收法是现阶段烟气CO_(2)捕集较为成熟的技术路线之一,但吸收剂能耗高影响了该技术广泛工业应用。两相吸收剂具有大幅度降低再生能耗的潜力,受到国内外研究学者广泛关注。该文综述了目前两相吸收工艺和两相吸收剂的研究进展,介绍3种两相吸收工艺及其降耗原理。重点介绍混合胺型和物理溶剂型两类两相吸收剂的研发现状,分析和比较分相特性、分相机理和再生能耗等性能。阐述黏度升高对贫富液换热器及两相工艺再生能耗的影响,提出定量分析方法。介绍现有两相吸收剂挥发性、降解及腐蚀特性的研究现状。结合研究现状和烟气碳捕集需求,提出下一步两相吸收剂的研究方向。 展开更多
关键词 二氧化碳捕集 化学吸收 两相吸收剂 再生能耗 混合胺型 物理溶剂型
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液液两相吸收剂吸收CO2的实验研究 被引量：12
2
作者 徐志成 王淑娟 陈昌和 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期336-341,352,共7页
液液两相吸收剂具有大幅度降低CO2捕集能耗的潜力。该文在前期实验筛选的基础上,选择了两种具有液液两相特征的吸收剂,DMBA(N,N-二甲基丁胺)和TEA(三乙基胺),分析了其分层后的CO2负载量;在自建的快速筛选实验台上,将两相吸收剂的吸收、... 液液两相吸收剂具有大幅度降低CO2捕集能耗的潜力。该文在前期实验筛选的基础上,选择了两种具有液液两相特征的吸收剂,DMBA(N,N-二甲基丁胺)和TEA(三乙基胺),分析了其分层后的CO2负载量;在自建的快速筛选实验台上,将两相吸收剂的吸收、解吸性能与传统的单乙醇胺(MEA)吸收剂进行了对比;并研究了不同吸收剂摩尔浓度变化对吸收剂性能的影响。结果显示:相比于MEA,所选用的两相吸收剂具有更高的循环负载量、循环吸收容量和循环效率,但其吸收速率较低。 展开更多
关键词 CO2捕集 两相吸收剂 吸收 解吸
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基于DEEA/MEA两相吸收剂的15万t/年烟气CO_(2)捕集工艺模拟和技术经济分析 被引量：8
3
作者 王凤池 刘飞 +4 位作者 赵瑞 王涛 韩涛 杨金垚 方梦祥 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第23期8088-8096,共9页
能耗高和冷却水耗大是目前燃烧后烟气CO_(2)化学吸收技术的瓶颈。两相吸收剂因其吸收CO_(2)后自发液液分相,富集CO_(2)于一相而大幅降低再生能耗,是较为有前景的CO_(2)吸收新技术。文中以50%二乙氨基乙醇(diethylaminoethanol,DEEA)/25... 能耗高和冷却水耗大是目前燃烧后烟气CO_(2)化学吸收技术的瓶颈。两相吸收剂因其吸收CO_(2)后自发液液分相,富集CO_(2)于一相而大幅降低再生能耗,是较为有前景的CO_(2)吸收新技术。文中以50%二乙氨基乙醇(diethylaminoethanol,DEEA)/25%乙醇胺(monoethanolamine,MEA)为新型两相吸收剂,在Aspen Plus平台建立15万t/年烟气CO_(2)捕集工艺模型。基于实验数据,建立DEEA的非随机两流体(electrolyte non-random two liquids,eNRTL)热力学模型,解决新型吸收剂物性缺乏的问题。结果表明,CO_(2)脱除率为90%的前提下,与MEA工艺相比,两相吸收工艺的再生能耗、溶液循环量和冷却水耗分别可降低31%、30%、17%,两相吸收工艺的最低再生能耗为2.69GJ/t CO_(2)。DEEA/MEA两相工艺的投资成本比MEA工艺降低10%,运行成本降低15%。模拟研究对两相吸收剂捕集CO_(2)工艺的工业设计有一定参考意义。 展开更多
关键词 碳捕集 两相吸收剂 再生能耗 水耗 工艺优化 技术经济
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燃煤烟气碳捕集两相吸收剂开发及其性能研究 被引量：4
4
作者 张琪悦 方梦祥 +5 位作者 周康 王涛 张威 葛春亮 张力 刘飞 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期24-33,共10页
化学吸收法捕集燃煤烟气中的CO_(2)是一种有效的降低CO_(2)排放的方式。两相吸收剂与传统有机胺吸收剂相比,能够明显降低捕集过程中的再生能耗,降低捕集成本。开发了一种新型的两相吸收剂,以物理溶剂二乙二醇二甲醚作为分相剂,乙醇胺和... 化学吸收法捕集燃煤烟气中的CO_(2)是一种有效的降低CO_(2)排放的方式。两相吸收剂与传统有机胺吸收剂相比,能够明显降低捕集过程中的再生能耗,降低捕集成本。开发了一种新型的两相吸收剂,以物理溶剂二乙二醇二甲醚作为分相剂,乙醇胺和羟乙基乙二胺作为主剂,对其吸收再生性能、黏度、水相占比与分相区间进行了测试,将两相分别进行核磁共振光谱分析以确定其组成和分相机理。针对配方中的有机胺成分进行了优化,优化后的吸收剂配方吸收再生性能均优于传统的5 mol/L乙醇胺吸收剂,循环吸收容量可达2.086 mol/kg,99%以上的CO_(2)富集在水相,进入再生塔的吸收剂流量可减少约40%,富水相黏度低于10 mPa·s,理论再生能耗(以CO_(2)计)为2.688 GJ/t,具有良好的工业化应用前景。 展开更多
关键词 两相吸收剂 化学吸收 有机胺 CO_(2)捕集 燃煤烟气
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烷醇胺类两相吸收剂降解性能研究 被引量：3
5
作者 徐燕洁 张威 +5 位作者 葛春亮 胡达清 方梦祥 黄宇辉 王涛 袁静娟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期1347-1354,共8页
新型两相吸收剂由于其在降低再生能耗方面的显著优势获得广泛关注。对基于烷醇胺N,N-二乙基乙醇胺(N,N-diethylethanolamine, DEEA)和羟乙基乙二胺(2-(2-aminoethylamino)ethanol, AEEA)的新型两相吸收剂DAH(50%DEEA+25%AEEA+25%H_(2)O... 新型两相吸收剂由于其在降低再生能耗方面的显著优势获得广泛关注。对基于烷醇胺N,N-二乙基乙醇胺(N,N-diethylethanolamine, DEEA)和羟乙基乙二胺(2-(2-aminoethylamino)ethanol, AEEA)的新型两相吸收剂DAH(50%DEEA+25%AEEA+25%H_(2)O)的降解性能进行了深入研究。发现两相吸收剂富液上层主要成分DEEA的抗降解性能较好,10%CO_(2)气氛下4周(28天)降解率仅为15.96%,相比常规吸收剂30%乙醇胺(monoethanolamine,MEA)下降了17.8%;两相吸收剂富液下层主要成分AEEA降解较为严重,4周(28天)近1/2 AEEA失活,相比MEA降解百分比提高了47.3%;DAH降解行为的关键因素为气氛中的O_(2)浓度,吸收剂总体降解百分比与O_(2)浓度呈正比。此外,还通过气相色谱与质谱联用仪解析出了8种主要降解产物,包括哌嗪类、咪唑烷酮类及吡啶类降解产物,并推测了相应降解反应机理。 展开更多
关键词 CO 捕集 化学吸收 两相吸收剂 氧化降解 降解机理
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DMAC/DETA复配水溶液两相吸收剂吸收CO_(2)的行为研究 被引量：4
6
作者 刘练波 方梦祥 +1 位作者 许世森 郭东方 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第18期6284-6291,共8页
化学吸收法是现阶段烟气CO_(2)捕集较为成熟的技术路线,但吸收剂再生能耗高影响了该技术广泛工业应用。两相吸收剂具有大幅度降低再生能耗的潜力,受到国内外研究学者广泛的关注。研究N,N-二甲基乙酰胺(dimethylacetamide,DMAC)/二乙烯三... 化学吸收法是现阶段烟气CO_(2)捕集较为成熟的技术路线,但吸收剂再生能耗高影响了该技术广泛工业应用。两相吸收剂具有大幅度降低再生能耗的潜力,受到国内外研究学者广泛的关注。研究N,N-二甲基乙酰胺(dimethylacetamide,DMAC)/二乙烯三胺(diethylenetriamine,DETA)两相吸收剂吸收CO_(2)的行为,测量分析组分分布、吸收和解吸热效应、循环负荷等性能,为DMAC/DETA相变型吸收剂捕集CO_(2)的应用提供关键的基础数据。DMAC/DETA吸收CO_(2)后,发生液液分相,CO_(2)在下层富集。在CO_(2)总负载1.3915mol/mol下,富相占比约45%,组成为35%DETA+6%DMAC水溶液。在120℃解吸条件下,与20%MEA相比,DMAC/DETA单位CO_(2)解吸焓变降低63.3%;与整体解吸相比,富相解吸的单位CO_(2)解吸焓变降低21.4%。DMAC/DETA吸收剂循环稳定性较好,110℃下解吸率维持在约67.5%。 展开更多
关键词 两相吸收剂 二氧化碳 N N-二甲基乙酰胺 二乙烯三胺
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新型两相吸收剂-离子液体系统高效捕获CO_(2)
7
作者 吕超 张习文 +1 位作者 金理健 杨林军 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期3226-3232,共7页
以四甲基乙二胺(TMEDA)为分相剂,选用了乙醇胺(MEA)、羟乙基乙二胺(AEEA)、三乙烯四胺(TETA)和二乙烯三胺(DETA)四种常用于捕获CO_(2)的一级胺与TMEDA以1∶2的质量比复配,其中TMEDA与AEEA组成的吸收剂吸收一定量的CO_(2)后可以形成液液... 以四甲基乙二胺(TMEDA)为分相剂,选用了乙醇胺(MEA)、羟乙基乙二胺(AEEA)、三乙烯四胺(TETA)和二乙烯三胺(DETA)四种常用于捕获CO_(2)的一级胺与TMEDA以1∶2的质量比复配,其中TMEDA与AEEA组成的吸收剂吸收一定量的CO_(2)后可以形成液液分相,且吸收CO_(2)效果最佳,饱和吸收负荷可达1.620molCO_(2)/kg。采用1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯-咪唑([DBU][Im])离子液体与TMEDA-AEEA液液两相吸收剂混合,研究[DBU][Im]离子液体对两相吸收剂吸收性能和液液分相的影响,通过碳谱核磁共振法对有机胺及CO_(2)产物的物质分布进行分析。结果表明,向TMEDA-AEEA两相吸收剂中引入[DBU][Im]离子液体有助于提高CO_(2)吸收负荷,[DBU][Im]离子液体、水和CO_(2)反应产物主要分布于下液相,上液相存在TMEDA和少量[DBU][Im]离子液体。当TMEDA、AEEA、水、[DBU][Im]离子液体的质量比为10∶4∶5∶1时,该吸收剂富液相吸收负荷相比TMEDA-AEEA两相吸收剂提高了49.6%。 展开更多
关键词 二氧化碳 两相吸收剂 [DBU][Im]离子液体
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燃煤电厂烟气CO_(2)化学吸收捕集液-液两相吸收剂开发进展 被引量：3
8
作者 林海周 吴大卫 +3 位作者 范永春 罗必雄 裴爱国 方梦祥 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期21-30,共10页
燃烧后化学吸收技术是现阶段最成熟的燃煤电厂烟气CO_(2)捕集技术之一。由于传统的胺基吸收剂再生能耗较高,不利于化学吸收碳捕集技术的推广应用。液-液两相吸收剂能大幅降低再生能耗,具备替代传统吸收剂的前景。综述了两相吸收剂的技... 燃烧后化学吸收技术是现阶段最成熟的燃煤电厂烟气CO_(2)捕集技术之一。由于传统的胺基吸收剂再生能耗较高,不利于化学吸收碳捕集技术的推广应用。液-液两相吸收剂能大幅降低再生能耗,具备替代传统吸收剂的前景。综述了两相吸收剂的技术特点和研发进展,根据吸收剂组成将两相吸收剂分成混合胺型两相吸收剂(活性胺+三级胺分相剂+水)、有机溶剂型两相吸收剂(活性胺+有机溶剂分相剂+水)和无水型两相吸收剂(活性胺+三级胺/有机溶剂分相剂)3种类型,重点对这3种类型两相吸收剂的分相行为、能耗、黏度、吸收负荷等特性进行分析。其中有机溶剂型两相吸收剂在能耗(1.5~3.2 GJ/t)、黏度(可控制在20 mPa·s以下)和成本(有机溶剂分相剂+水更具成本潜力)等方面优势相对更明显。两相吸收剂作为新型吸收剂,相比传统胺吸收剂在工业应用方面仍存在富相黏度较高、吸收剂成本较高、分相稳定控制难等较多挑战。为加快两相吸收剂的工程应用,未来需要在低能耗配方体系优化、降低富相黏度和吸收剂损耗、提升分相控制能力以及开展长周期运行测试,提升工艺稳定和可靠性等方面开展更深入研究。 展开更多
关键词 二氧化碳捕集 化学吸收法 液-液两相吸收剂 工业应用 再生能耗 黏度
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[Bmim][BF4]/MEA 混合水溶液吸收CO2的吸收性能与液液分相机理 被引量：6
9
作者 徐令君 QI Yang 王淑娟 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期5112-5119,共8页
对液液两相CO_2吸收剂1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim][BF_4])/乙醇胺(MEA)混合水溶液吸收性能进行了实验测定,研究了离子液体[Bmim][BF_4]的引入对吸收性能和液液分相的影响,并通过定量碳谱核磁共振法对分相机理和各相中的物质分... 对液液两相CO_2吸收剂1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim][BF_4])/乙醇胺(MEA)混合水溶液吸收性能进行了实验测定,研究了离子液体[Bmim][BF_4]的引入对吸收性能和液液分相的影响,并通过定量碳谱核磁共振法对分相机理和各相中的物质分布进行分析。研究结果表明,一定配比的[Bmim][BF_4]/MEA混合水溶液吸收CO_2之后会出现互不相溶的液液两相,这种现象伴随着CO_2产物的富集;导致液液分相的原因是氨基甲酸盐浓度的增大;随着[Bmim][BF_4]质量分数的增大,溶液吸收速率呈现出先增大后减小的趋势;分层后H_2O主要分布在富液相,[Bmim][BF_4]主要分布在贫液相,H_2O的质量分数直接影响分层后富液相的传质性能。 展开更多
关键词 二氧化碳捕集 液液两相吸收剂 吸收 离子液体 乙醇胺
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两相胺吸收剂用于碳捕集的研究进展 被引量：4
10
作者 朱凯丽 段潍超 +1 位作者 赵树杰 王永强 《当代化工》 CAS 2022年第10期2468-2472,共5页
化学吸收法是目前应用最广泛且发展最为成熟的碳捕集技术,有机胺溶液是化学吸收法捕集CO_(2)工艺常用的吸收剂,但传统的有机胺溶液在用于碳捕集时都存在再生能耗高的问题,过高的再生能耗会大幅增加碳捕集技术的运行成本。两相胺吸收剂... 化学吸收法是目前应用最广泛且发展最为成熟的碳捕集技术,有机胺溶液是化学吸收法捕集CO_(2)工艺常用的吸收剂,但传统的有机胺溶液在用于碳捕集时都存在再生能耗高的问题,过高的再生能耗会大幅增加碳捕集技术的运行成本。两相胺吸收剂具有降低再生能耗的潜力,具有很大的发展前景。在分析了传统化学吸收法吸收CO_(2)以及两相胺吸收剂吸收CO_(2)工艺和反应机理的基础上,重点阐述了两相胺吸收剂的研究进展,探讨了两相胺吸收剂吸收CO_(2)的未来发展方向,指出可结合现有吸收剂的优点开发高效低能耗的新型两相胺吸收剂,并且两相胺吸收剂的反应动力学、降解和腐蚀特性等将成为重点研究内容。 展开更多
关键词 二氧化碳 化学吸收 两相胺吸收剂 碳减排 再生能耗
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