CO2捕集工艺中热再生气余热的PVDF/BN-OH平板复合膜回收特性

摘要：

围绕CO2化学吸收工艺中热再生气的余热回收来开展研究.本文在CO2化学吸收系统的再生塔顶增设换热器,利用分流的冷富CO2吸收剂溶液来回收热再生气(CO2和水蒸气混合气体)中的余热,可降低CO2再生能耗,且余热回收性能越优,降耗效果越明显.采用膜换热器替代传统钢制换热器,利用余热回收过程中冷凝水的热质耦合传递,可强化余热回收性能.本文以聚偏氟乙烯(PVDF)为主体,添加羟基化氮化硼(BN-OH)共混改性,以聚酯纤维(PET)无纺布作为支撑层,制备了PVDF/BN-OH平板复合膜,并在乙醇胺(MEA)基富液分流化学吸收工艺中,探讨了复合膜的余热回收性能,同时与商业PVDF平板膜进行了对比.结果显示,与不添加BN-OH的M1膜相比,添加质量分数1％BN-OH的M3膜的平均孔径增加了约11.32％,而孔隙率仅下降了约7.14％,且依然保持亲水特性(水接触角为77.1°),同时热导率提高了约52.25％,说明M3膜具有强化热质耦合传递特性的潜能.与M1膜相比,在相同的操作参数条件下,M3膜的余热回收通量和热回收率最大可分别增加95.5％和31.6％.与具有更小厚度的商业化PVDF膜相比,M3膜的余热回收通量和热回收率最大可提高54.8％和9.6％,具有更优的余热回收特性.最后,通过拟合得出余热回收率与各试验因素之间的经验关系式.

关键词：二氧化碳捕集、传热、传质、跨膜冷凝器、解吸

所属期刊栏目：42

分类号：S216.4(农业动力、农村能源)

资助基金：国家自然科学基金51676080

在线出版日期：2023-04-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1618-1628