沼气中CO2化学吸收传质性能分析与传质系数建模

摘要：

以气相总体积传质系数为指标,在乱堆鲍尔环填料吸收塔内研究了乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、三乙醇胺(TEA)和哌嗪(PZ)4种典型吸收剂对模拟沼气中CO2的吸收传质性能,考察了吸收剂浓度、吸收剂温度、吸收剂体积流量、CO2负荷、气体流量与CO2分压的影响,并建立了MEA、DEA和PZ的气相总体积传质系数的计算经验模型.结果表明,相同吸收剂浓度条件下,PZ具有最优的CO2传质性能,MEA和DEA次之,TEA最差.随着吸收剂浓度的增加,除TEA外,其他3种吸收剂的气相总体积传质系数均大幅增加,填料塔出口CO2体积分数大幅下降,且MEA在3.27 mol/L时可获得最高的气相总体积传质系数(1.37 kmol/(m3·h·kPa));提升吸收剂体积流量、吸收剂温度、气体流量及降低吸收剂初始CO2负荷均可有效增加吸收剂的气相总体积传质系数,但CO2分压变化对气相总体积传质系数影响不显著.最后,建立了MEA、DEA和PZ吸收剂的气相总体积传质系数的计算经验公式,且气相总体积传质系数的试验值与计算值之间的绝对平均误差均小于14％.

关键词：沼气提纯、CO2吸收、性能分析、传质系数、数学模型

所属期刊栏目：49

分类号：S216.4(农业动力、农村能源)

资助基金：国家自然科学基金项目51676080;中央高校基本科研业务费专项资金项目2015PY077

在线出版日期：2018-08-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：311-318