ZIF-8浆液中试分离CO2/N2过程模拟及能耗分析

摘要：

ZIF-8/2-甲基咪唑-乙二醇-水浆液(ZIF-8浆液)可以高效低耗能地分离CO2.为了进一步评估ZIF-8浆液在填料塔中分离CO2的塔效率及能耗,使用Peng-Robinson(PR)状态方程,求出CO2和ZIF-8浆液的二元交互作用参数(kCO2),将二元交互作用参数和Aspen Plus软件进行关联,对CO2/N2多级吸收分离进行过程模拟.计算结果表明在中试填料塔中,ZIF-8浆液仅需要5块理论塔板即可将CO2浓度由20％(mol)降低至2％(mol)以下,填料塔的塔板效率为25％.对中试分离CO2/N2进行能耗计算,结果表明当解吸条件为解吸温度333 K,解吸压力0.8 MPa和空气吹扫流量200 L/h时,CO2捕集等效功最低可至0.474 GJ/t CO2.在同样条件下使用ZIF-8浆液和MEA(30％(mass))水溶液进行碳捕集时,CO2捕集等效功分别为0.507 GJ/t CO2和0.957 GJ/t CO2,ZIF-8浆液的CO2捕集等效功仅为MEA水溶液的53％.

关键词：ZIF-8;二氧化碳捕集;填料塔;过程模拟;能耗分析

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分类号：TQ015.1(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金21776301

在线出版日期：2022-02-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：322-331