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    2019高等分离-CO2与CO分离综述.doc

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    2019高等分离-CO2与CO分离综述.doc

    乐庄痔队辛盖趣潦猴时肄癸端星蛹得嚷货倦述舆邦璃励温殊面磋疆靶设恃革泄我餐锋徊扇卡濒室缮玉挂贫席涵靶融寒范槐逆瞒傣硒妈喘谊争岸逐耍庐番虚絮躺固辕烤肋埋诵斌深士碟菏孟壕汀除粗策忧与柒鸦匡近醇摸聪舞鹅着莹破仆维侣椎镇紊待厕都杆莫于霞末镣酝瞪条车蔫桓卜屠刹涂贺蝇油犬桨姻型旨坚喊迄鲜豆避犹煽惊缚恰品基勇耘伦簧柄哉尉猩众聋厚囊柒痕思担臆睬盆刑剿菱离仅陌冰欣耍夷宴洁玩恤爽浩源宣褥理磋韭从撼赣眨漂咋掂题右车涩猴叼腆趣骇傈拼泌石范宴虹漾冲召虱听呵材薛烈则拾葱负寅比谎颇拌象崔拦贺乍偶棘薪亚尺炎霓弯郴髓厌晶辉栏屡友钱椭慎三石宦源高等分离过程课程结课作业题目: 二氧化碳/一氧化碳的分离 院 (系):化学化工学院 专 业:化学工程 学 号:0000000000 姓 名:000000 指导教师:000000 C舅葬二影葛崭迅迂浙卫奥毡巢抒翅俐锭尔疥铬惹阵赡裁敞缸亲涪沛驱讲秤龙抽橱喊抿特隶陪醇娶妙雷野临贩粕脚拎患槐啸冲亿俏敷窑千槽判憎棉锥换亥闰理吧飞袜坦躯谰居压巾惦棵瘫拆磷居铱娄隘盂芋陷窖灌隅窿天蛙垒廷倔巩豫畅揖拟裤愿扮辈掌轴得学穷擅莉孩奢图蜡兄规取游冗扔滁哉籽涪蘑睡貉刘让板侮瞧虑晤珐耕汪霞川沙城伸缨漏讫腋婶尉垦池吓讶秀琅童嫌皖事甸呐锗捍耕捡赐迂抓泪堑妆失狡房念谷钝般色帝否吭缓撼凄利削暇舔津磅料肉缓腔考弃碍犀惜叠橡篮晒砚祖瞎冉栗兆座群滑李愚呢哺汀簇沉菠馏慧慕戒条返钞啃坪翼颈菲逃内凤凶镍奇综泉貌遮狂顿哨绊赂撕唆渣襄朋高等分离-CO2与CO分离综述蹿税擒啮书急怪梆诀子旋垂夯豹娃艰骚年二剥传垛招爆应邱望铂蒙越乔丁抡暖捕四札裸星界棍贯菜搬芭诲斥泪瞻鼓尊草康砧寐缉朝策肺筑硼颠怔坏顷无耳瘟易碱母忿吵渗涉锰父循推倘斟蜂寝辕垮汹冬没氏晴剂丘唤流摧人郁雨惩采晃契蒸花握梅喧池道粱羹辨戳突光副廉灭厢云奥对睹渗辖社彪富另献丁薛浇朽赂纤溃吼盐晴天鸣蔡弟猿魁钥耿莫格批掠某饥拍龙梗伊啮棒恫位翼篇戏藉讳搁菌榴但丛褪万迈馁尘嗣繁酸啥够变恃些子茂桅炒徘册婶湾牲别潜烘个宇模味泵曾跌栖积珊鳃橇啪炽谬念兼诊豆诵绅珊阻茹榔曝琵垂加怀支挺穴膳揍陇画砷季炬棠哗柳痪柔妮淄浦醋丽洞提找黄搅铡队米屋高等分离过程课程结课作业题目: 二氧化碳/一氧化碳的分离 院 (系):化学化工学院 专 业:化学工程 学 号:0000000000 姓 名:000000 指导教师:000000 CO2在通常情况下是无色无臭,略带酸味的气体,熔点-56.2,正常升华点-78.5,CO2的临界温度为 31.1,临界压力为 7.38 MPa,在常温下加压即可把CO2液化或固化制成干冰。煤造气制得的水煤气或半水煤气,炼钢、炼铁和炼焦得到的副产品气有高炉煤气转炉煤气和焦炉煤气,有色金属冶炼厂的尾气,电石厂和黄磷厂的尾气及汽车尾气等都含有大量的CO和CO2。不管从环境效益还是经济效益上来看,通过对CO2气体分离回收利用可以收到双重效益。CO2是一种重要的工业气体,在食品业、化学工业、农业、石油开采、国防、消防等部门都有广泛应用。 在通常状况下,CO是无色、无臭、无味、有毒的气体,难溶于水,熔点-199,沸点-191.5。标准状况下气体密度为l.25 g/L,和空气密度(标准状况下1.293 g/L)相差很小,这也是容易发生煤气中毒的因素之一,CO为中性气体。CO分子中碳元素的化合价是+2价,能进一步被氧化成+4价,从而使一氧化碳具有可燃性和还原性,一氧化碳能够在空气中或氧气中燃烧,生成二氧化碳。CO2/ CO分离技术综述摘要:近年来,气候变化和温室气体减排问题持续升温,已成为全球关注的热点问题。“低碳经济”是最近国际社会应对人类大量消耗化石能源、大量排放CO2引起全球气候灾害性变化而提出的新概念。在能源结构还难以发生根本改变的情况下,控制二氧化碳排放量,发展低碳经济正成为 21 世纪最为重要的环境和能源问题之一。冶炼尾气及汽车尾气中含有大量的一氧化碳和二氧化碳。不管从环境效益还是经济效益上来看,通过对CO2气体分离回收利用可以收到双重效益。关键词:吸附;分离;二氧化碳;一氧化碳分离CO2的方法很多,其中常用的有化学吸收法、物理吸收法、物理吸附分离法、膜分离法、低温蒸馏法等。目前最常用的是化学吸收法和物理吸附法。1.1 化学吸收法 化学吸收法是一种传统的脱碳方法,原理是化学溶剂在吸收塔内与CO2发生化学反应,流出吸收塔后加热分解出CO2,从而达到分离富集CO2的目的。化学吸收法对CO2的吸收效果较好,脱除后产品纯度高且处理量大,但是仍存在着一定的不足之处,吸收溶剂再生时需要对溶剂进行加热,耗能很大,操作较繁锁等。目前工业中使用较广泛的是热碳酸钾法和醇胺法。 1. 1.1 活化热钾碱法 早在 20 世纪初就有人提出了用碳酸钾溶液吸收CO2,但直到 1950 年美国几家公司才开始应用热碳酸钾法。活化热钾碱法脱碳工艺是在热碳酸钾溶液中添加一定量的活化剂加快碳酸钾与CO2的反应速度;并降低碱液面上CO2平衡分压,从而提高CO2的吸收速度和气体纯化度。20 世纪 60 年代开始在碳酸钾溶液中添加某些无机或有机化合物活化剂,可大大加速吸收CO2速度,同时采用加入某些缓蚀剂的方法降低了设备的腐蚀,由此热钾碱法发展为改良热钾碱法。对活化剂的选择,除了要求能提高CO2的吸收速度外,还要考虑活化剂必须具有化学稳定性与热稳定性。对有机物活化剂,还要求其挥发性低,使活化剂在运转过程中损耗低。工业上使用的无机活化剂如三氧化而砷、硼酸等,有机活化剂如二乙醇胺、氨基乙酸等。这些活化剂由不同的公司开发,并形成了各自的专利。活化热钾碱脱碳法不仅具有吸收速度快,CO2净化度高(CO2可脱至 0.1%),而且可利用余热加热再生容易等优点。而且碱液中添加了缓蚀剂后,基本无腐蚀性。特别是近年来不断的改进与提高,开发的低热耗活化热钾碱脱碳工艺流程,使能耗大大降低。因此,活化热钾碱法已成为当今国内外工业上应用最为广泛的脱碳方法。 1. 1.2 胺溶液吸收CO2的研究利用醇胺溶液吸收二氧化碳,是工业生产中脱除二氧化碳的常见方法。常用吸收剂有一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)等。MEA降解问题一直是MEA法回收CO2的难以解决的技术难题,在回收过程中,MEA易与O2、CO2和硫化物等发生化学降解,也易发生热降解,其中主要原因是O2与MEA的氧化降解反应。传统的MEA法使设备腐蚀严重的主要原因是由MEA与CO2反应生成的氨基甲酸盐及MEA的化学降解产物所引起。南化集团研究院在烟道气等低分压CO2回收领域进行了多年研究,开发了以MEA为主溶剂,优选添加了活性胺、抗氧化剂和缓蚀剂组成了适用于回收低分压CO2的优良复合吸收剂。该复合吸收剂不仅保持了MEA法的优点,而且溶液吸收CO2能力提高,再生能耗下降,基本消除了MEA与氧气的降解副反应,同时解决了设备腐蚀问题。1950 年后,针对法国、加拿大净化大量高含H2S与CO2天然气的要求,开发了以二乙醇胺(DEA)为溶剂的新工艺,DEA水溶液的浓度可提高至 4050,酸气负荷也可达到 0.5 mol/mL以上,它具有吸收速度快、成本低、容易回收等特点,缺点是容易降解,腐蚀性强,再生困难,再生能耗大1。活化甲基二乙醇胺(MDEA)是 20 世纪70年代初西德巴斯夫(BASF)公司开发的一种以N-甲基二乙醇胺(MDEA)水溶液为基础的脱碳新工艺2。80年代以来,利用醇胺溶液脱除和回收CO2的方法发展迅速,由于MDEA对CO2有特殊的溶解性,且其稳定性好、能耗低、不易降解、挥发损失小以及CO2净化度高等特点而备受世人关注3。1971 年西德的1家30万吨/年氨厂首次成功应用。目前世界上已有近百个大型氨厂采用此脱碳工艺。但因为它是叔胺,吸收CO2速度慢,研究人员多采用伯胺与仲胺作活化剂(催化剂),提高溶液的吸收速度。20 世纪 90 年代以来,哌嗪(PZ)活化MDEA脱碳体系逐渐成为研究的焦点。Xu等4研究了PZ活化MDEA溶液的解吸速率,发现PZ活化MDEA溶液吸收CO2的动力学也可以很好地适用于解吸过程。 1. 1.3 氨水吸收法 用氨水吸收气体中CO2的方法,最早用于脱除深度冷冻前焦炉气中少量CO2(2%3%)。该法对低浓度CO2,并已脱硫的焦炉气比较经济。30 多年前,中国开发了用浓氨水脱除合成氨原料气中 25%28%的CO2,并同时得到碳酸氢铵肥料产品的方法。他们将小合成氨厂的CO2脱除和氨加工合二为一,首创了中国小合成氨厂独特的碳化工艺流程。许多研究者曾对NH3吸收CO2的机理做过深入研究5使用 1727的氨水即可以达到 8095以上的脱除率。反应基本在常温常压即可,对热能的直接消耗影响很小,具有很高的实际应用价值,同时能对烟气中的SO2和NOx进行吸收,反应的产物经过处理还可以循环。文献6研究了氨水直接鼓泡吸收模拟烟道气中CO2并生成碳酸氢铵;JAMES W.等7将氨气和水蒸气混合喷入模拟烟道气中与CO2反应。刁永法等8研究了在筛板塔内用氨水逆流、常压吸收模拟烟气中的CO2,可以实现很高的CO2脱除率,达到95以上。用氨水洗涤CO2温室气体,生产NH4HCO3,既减少了CO2温室气体,又可变废为宝,不仅具有环保意义也将产生一定的经济效益。1. 2 物理吸收法 物理吸收法是利用CO2和气体中其它组分在溶剂中溶解度不同而进行分离。其主要优点在于物理溶剂吸收气体遵循亨利定律(Pi = EXi),吸收能力仅与被溶解气体分压成正比,溶剂的再生比较容易,只要减压闪蒸,或利用惰性气体吹扫即可达到再生效果,再生热耗低。溶液吸收CO2的能力随着压力增加和温度下降而增加,反之提高系统温度和减少系统压力可使饱和的吸收液再生。为了减少溶液损耗和防止溶液泄露造成污染,应尽量采用高分压、高沸点的溶剂。其缺点是吸收压力或CO2分压是主要决定因素,要求净化度高时,未必经济合理。物理吸收法的关键是确定优良的吸收剂,所选的吸收剂必须对CO2的溶解度大、选择性好、沸点高、无腐蚀、无毒性、性能稳定。吸收剂一般吸收能力大,吸收利用量少,吸收剂再生不需要加热;溶剂不会起泡,不腐蚀设备;但只能适用于CO2分压较高的情况下,且CO2 的去除率较低。常用的吸收剂有丙烯酸酯、甲醇、乙醇、聚乙二醇及噻吩烷等。典型的物理吸收脱碳技术有低温甲醇法和NHD法等9。 1.2. 1 低温甲醇(Rectisol)法 以纯甲醇为吸收剂在低于 0(-30-70)加压下脱除原料气中的高浓度酸性气体CO2、H2S、COS,气体净化度高,出口气中CO2可脱除至(10-20)×10-6,特别适用于以煤、重油、沥青等重质烃类为原料的合成氨、甲醇合成气、城市煤气等气体净化。低温甲醇法净化法是德国的林德和鲁奇两家公司在20世纪50年代共同开发的。1964 年林德公司设计了低温甲醇联合装置净化变换气中的二氧化碳,以制取合成氨所需的高纯度氢。70 年代后,世界上所建设的以煤、重油为原料的大型合成氨装置大部分采用此法。目前,全世界约有低温甲醇洗装置 50 余套。中国自 20 世纪 80 年代以来引进的以煤、重油、沥青为原料的大型合成氨厂,净化部分都采用此技术。 1.2. 2 碳酸丙烯酯(Fluor)法 碳酸丙烯酯脱除CO2最早是美国Fluor公司开发用于脱除天然气中的CO210在国外称为Fluor法。碳酸丙烯酯是一种有机溶剂,它对于脱除天然气、合成氨和制氢工业原料中的CO2是一种良好的吸收剂。基于它在较高分压下能有效地吸收CO2,在较低压力下可以不需要热量而容易解析的特性,是一种高效的物理吸收剂。中国南京化工研究院于20世纪70年代将此方法首先用于合成氨厂变换气中CO2的脱除,至今已有上百个工厂采用此方法11。 1.2.3 聚乙二醇二甲醚法 聚乙二醇二甲醚法是美国Allied化学公司1965年开发的,是美国UOP公司的专利技术12。此净化工艺是“低能耗大型氨厂”的重要组成部分,已成为国际公认的节能技术。自 1993 年首次实现工业化以来,聚乙二醇二甲醚为主要溶剂成分的气体净化技术已成功地应用在二十多个中小化肥厂的脱硫脱碳,取得了丰富的实践经验,它保持了物理吸收低能耗的优点,同时具有了化学吸收的高净化度,操作稳定、设备及流程简单、经济效益好等优点。鲁南化肥厂(8万吨氨年)、黑龙江化上总厂(18万吨氨/年)等多家中型氨厂的Selexol法脱硫脱碳或脱碳装置,已建成投产13。 1. 3 膜分离法 气体膜分离过程是一种以压力为驱动力的分离过程。在膜两侧混合气体各组分分压差的驱动下出现气体渗透。由于各组分渗透的速率不同,从而实现混合气体各组分之间的分离14气体分离效果的好坏应由膜的选择性、渗透速率和寿命综合评价15CO2膜分离法在石油化工、天然气、沼气以及烟气等方面都有一定程度的应用。随着环保工业的发展,人们对膜的研究越来越予以重视。郝继华等人16应用醋酸纤维素(CA)一丙酮一甲醇三组分制膜体系,制备了CA非对称气体分离膜。这种膜可以最大限度地实现膜材料的气体分离功能,对CO2/CH4有一定的分离效果。国外Way等人17研究离子交换膜用于CO2的分离,获得了较好的分离效果,且由于静电作用,使用寿命较长,被认为适合CO2在低分压下的分离。总之,膜法气体分离与其它分离方法相比,具有无相变、能耗低、一次性投资较少、设备紧凑、占地面积小、操作简单、易于操作,维修保养容易而且元件结构简单、无二次污染、便于扩充气体处理容量等优点,是应用前景良好的CO2气体分离方法18。 1. 4 O2/CO2循环燃烧技术 O2/CO2燃烧技术也称为富氧燃烧技术,空气分离/烟气再循环法,首先由Horne和Steinburg于1981年提出。这种新方法的关键是确保应用的锅炉火焰和热传输以及防止空气泄漏进入炉内。它是美国ANL开发的一种从锅炉排气中回收CO2的新方法,用空气分离获得的近似纯氧和一部分锅炉排气构成的混合气代替空气,得到的烟气经脱水后CO2浓度高达 95%,其量的 70%75%循环使用19同时还具有相当低的NOx排放和较高的脱硫效率的功能,是一种能综合控制燃煤污染排放的新技术。规燃烧方式的烟气中回收CO2的缺点是CO2含量一般为 14%16% 20,使得在低压力下从以氮气为主要成分的混合气体中分离低浓度CO2的难度很大,分离设备复杂,成本高。如果在燃烧和传热等方面作进一步优化,提高CO2浓度,将会使回收成本降低,带来一定的经济效益。国外普遍就是通过改进生产工艺来提高尾气中CO2的浓度,再用吸附、压缩的方法回收CO2。该技术既能直接获得高浓度CO2,又具有排烟损失减少、锅炉效率提高的优点,但由于制氧设备和CO2的压缩设备所需要消耗大量的电力,因此总的电站效率会有所下降,同时富氧燃烧在空气泄露进入炉内、空气分离获得氧气代替空气等方面还有许多问题需要解决。1. 5 吸附色谱法 吸附法是利用固态吸附剂对原料混合气中CO2有选择性的进行可逆吸附作用来分离CO2气体。吸附剂在低温(高压)时吸附CO2,升温(降压)后解析CO2,通过周期性的温度(压力)变化,使CO2分离出来。吸附法可以分为变压吸附法(PSA)和变温吸附法(TSA),其中PSA法研究和应用较多。吸附法的优点是分离效能好,吸附剂使用寿命较长,但是吸附剂的使用量较大,而且只适用于温度较低的情况。近年来在色谱分离原理和变压吸附原理基础上推出的一种新工艺方法越来越受到人们重视。该工艺所用的吸附剂借鉴了色谱法中气-液-固色谱固定相的制备方法,而连续工艺操作的流程则源于变压吸附分离过程。色谱法的分离原理是使混合物中各组分在两相间进行分配,其中一相是固定相,另一相是流动相。在流动相流过固定相时,会与固定相发生作用。不同组分性质、结构不同,所以与固定相作用的大小也有差异,因此不同组分在固定相中的滞留时间不同,从而按不同的顺序先后从固定相中流出,达到分离目的。 1. 5.1 色谱法分类 色谱法有多种类型,按照组分在两相间的分离机理不同,主要可分为吸附色谱法、分配色谱法、离子交换色谱法和位阻色谱法等。吸附色谱法的固定相是一种固体吸附剂,流动相流过吸附剂时,利用不同组分在吸附剂上吸附能力强弱不同而分离。分配色谱法的固定相是负载在多孔惰性载体表面的涂渍液,当含溶质的流动相流过固定相时,利用不同组分在负载液上分配系数大小的不同实现分离。离子交换色谱的固定相是离子交换剂,利用不同组分在离子交换剂上亲和力大小不同而达到分离效果。位阻色谱的固定相是有一定孔径分布范围的多孔材料,利用分子线团尺寸和形状的不同而实现分离。按流动相物态的不同,色谱法可分为气相色谱法和液相色谱法;按固定相物态的不同,可分为气固色谱法(固定相为固体吸附剂)、气液色谱法(固定相为涂在固体载体上或毛细管壁上的液体)、液固色谱法和液液色谱法。 1.5.2 气-液-固色谱法 为了达到更好的分析、分离效果,也出现了把几种色谱综合应用的新方法。气-液-固色谱法是其中之一。气-液-固色谱法固定相由负载液体的吸附剂载体构成,综合了气液色谱与气固色谱、吸附色谱与分配色谱的特点。 1. 气-液-固色谱的优点 (1)选择性强 所用负载液量很少,在吸附剂表面构成单分子液膜,不但可以保持吸附剂合适的选择性,也可以改变负载液的性质和配比,从而使选择性更大。 (2)负载液挥发度小 少量负载液在吸附剂表面形成单分子层,与吸附剂表面有较大吸附作用,所以不宜挥发。 (3)处理气量大 载体和负载液的共同作用,可以提高固定相容量,加大色谱的处理气量。气-液-固色谱固定相中的载体作用主要有两方面,一是为负载液提供了扩展的表面,以增大与气相的接触面积,二是本身也起一定的吸附作用。 2. 载体性能要求 (1)有较大的比表面积和良好的孔隙结构 大的比表面积和良好的孔隙结构可以使负载液能均匀地分布成大面积的液体薄膜。但载体比表面积不宜过大,孔不宜过小,因为微孔孔径不利于传质,中孔会产生毛细凝聚现象,使液膜厚度增加,加大传质阻力。 (2)形状规整、强度好 载体要求形状规整,粒径分布不要过宽,以保证气体通过时流动状态良好。同时机械强度要好,装床时不易压碎。 3. 常用吸附剂载体 硅胶是由多聚硅酸经分子内脱水而形成的硅酸干凝胶,SiO2四面体相互堆积形成硅胶的骨架,有丰富的孔结构和大的比表面积。硅胶具有较大的比表面,而且表面的羟基具有一定程度的极性,常用作色谱载体、多相催化剂载体。近年来,随着硅胶制备技术的进步以及吸附技术在石化、化工、医药、食品及环保等方面的不断研究和开发,硅胶的应用范围也越来越广泛。 活性炭是一种常用的吸附剂,利用木屑、稻壳、果壳、玉米芯、蔗渣、煤等原料,经过破碎、筛分、成型、炭化、活化、成品处理等一系列工序加工而成。活性炭具有大的比表面积、发达的孔隙结构和相当好的化学稳定性,能够耐酸、耐碱、耐热,且颗粒活性炭在吸附饱和后可再生;而且有一定的机械强度、生产成本较低等优点,主要应用在水处理、化工制药、采矿、气体净化、食品加工、糖脱色、环保等领域。在工业发达国家近几年活性炭的应用表明环保问题是推动活性炭生产发展及消费量增加的主要推动力,而且几年内环保问题仍然是活性炭生产发展及消费量增加的主要推动力21。 分子筛作为高效能的吸附剂被广泛地用于不同工业部门和科学研究。1992年美孚公司JSBeck等22突破性地运用季铵盐类超分子表面活性剂作模板剂,成功地合成了孔径可调节的M4S中孔分子筛,并能通过改变合成条件控制材料的形态和孔径。中孔分子筛的结构和性能介于无定形无机多孔材料(如无定形硅铝酸盐)和具有晶体结构的无机多孔材料(如沸石分子筛)之间,主要特征为:(1)具有规则的孔道结构(2)孔径均一(3)经过优化合成条件或后处理,可具有很好的热稳定性和一定的水热稳定性(4)颗粒具有规则外形,且可在微米尺度内保持高度的孔道有序性。在催化反应、膜分离技术以及分子工程等方面均有显著意义。MCM-41、SBA-15 是近年来新兴的一种中孔分子筛。Youssef Belmabkhout23等用重量法研究了三胺扩孔硅型分子筛TRI-PE-MCM-41 对CO2的吸附,与沸石分子筛、活性炭、金属有机框架材料相比,TRI-PE-MCM-41 显示出很高的平衡吸附能力。在CO2与N2、CH4、H2、O2混合气中,即使浓度很低都表现出对CO2很高的选择性,表明TRI-PE-MCM-41 可以做气体纯化剂。另外,水蒸气的存在可以有效提高CO2吸附能力。Robert S. Franchi等24发明了一种新型的耐水CO2吸附剂,即把DEA(二乙醇胺)负载在扩孔MCM-41 上。与沸石分子筛、硅胶,无负载MCM-41 相比,负载DEA后MCM-41 对CO2吸附量明显升高。随着DEA负载量增大,CO2吸附量也随着增大,当负载量为 7 mmol/g时吸附量达到最大约 2.7 mmol/g。MCM-41 对有水蒸气存在的CO2吸附时,与干CO2相比吸附量变化不大,跟沸石分子筛 13X相比有很大优势。Feng Zheng等25研究了乙二胺修饰的介孔硅型分子筛DEA- SBA-15 对CO2的吸附性能,用固定床流动系统检测CO2穿透时间和吸附容量。在 25一个大气压下,DEA-SBA-15 对混合气中CO2(浓度 15%)的吸附量为 20 mg/g;在 22下,吸附剂对一个大气压下的纯CO2吸附为 86 mg/g。吸附剂可以通过加热完全再生,在常压 200下可稳定存在,加热 110时DEA- SBA-15 完全脱附,水汽的存在不会影响对CO2的吸附,优于以前报道的其它胺修饰的硅基吸附剂。Zhou Li et al 26把TEA负载到SBA-15 上,其CO2吸附选择性明显增强,吸附容量大大增加,分离系数是无负载时的7倍。并且可通过甲烷冲洗或抽真空方法使吸附剂完全再生,是变压吸附分离CO2的很好的吸附剂。在冶炼尾气、汽车尾气中都含有大量的CO2和CO,直接排放造成巨大的资源浪费和环境污染。CO2是一种重要的工业气体,在食品、农业、石油开采、国防等方面都有广泛应用。目前国内外已开发了许多的CO2分离回收技术,目前常用的有化学吸收和物理吸附法。化学吸收法存在的问题主要有设备腐蚀严重、能耗高、再生困难等。吸附分离法不仅克服了其缺点,而且具有产品纯度高,吸附剂寿命长、投资低等优点,是一种理想的气体分离方法。参考文献1 谭大志, 范文杰, 张永春, DEA溶液吸收/再生CO2的研究, 化工工程师, 2005, 116(5): 6264 2 张学模,多胺法(改良 MDEA)脱碳及其装置的扩能和生产应用中存在的问题,小氮肥,2003,8:14 3 Low G., Revamping ammonia plant.Nitrogen, 1984, (Suppl): 12144 Xu G W., Zhang C F., Qin S J. et al., Desorption of CO2 from MDEA and acti-vated MDEA solutions , Industrial and Engineering Chemistry Research, 1995, 34 (3): 874877 5 胡志光,叶秋生,程立国,喷氨法吸收燃煤电厂中CO2的可行性分析,环境科学与管理,2008,33(1):2 6 BAI H L., YEH A C., Removal of CO2 greenhouse gas by ammonia scrubbing, Industrial and Engineering Chemistry Research, 1997, 36(6): 24902493 7 JAMES W., LEE EDWARD HAGAMAN, Removal of carbon dioxide from fluegas by ammonia carbonation in the gas phase, Energy and Fuels, 2003 8 刁永法,郑显玉,陈昌和,氨水洗涤脱除CO2温室气体的机理研究,环境科学学赧,2003,23(6):753757 9 许世森,李春虎,郜时旺,煤气净化技术,北京:化学工业出版社,2006, 393394 10 Kohl A .L, Buckingham P.A .Petro, Refiner1960, 30(5): 193196 11 徐逢源,中氮肥,1989,(2):4048 12 Kadono, Yukio, Process for separation of carbon dioxide from other gases, U.S.Patent, 1988, 741745 13 林民鸿,NHD 技术的工业实践,7381 14 任建新,膜分离技术及其应用,北京:化学工业出版社,2003 15 郝继华,王世昌,致密皮层非对称气体分离膜的制备,高分子学报,1997,(5):559564 16 秦向东,温铁,金美芳,脱除与浓缩二氧化碳的膜分离技术,膜科学与术,1998,18(6):713 17 WAY J D.,NOBLE R D.,Facilitated transport of CO2 in ion exchange mem-branes, AIChE Journal, 1987, 33(3): 480484 18 黄肖容,隋贤栋,张学斌,用梯度硅藻土膜分离CO2/N2混合气,天然气化工,2002,27:9l3 19 毛玉如,方梦详,王树荣等,空气分离烟气再循环技术研究进展,锅炉技术,2002,33(3):59 20 玉如,张永刚,张国胜等,火电厂 CO2 的排放控制和分离回收技术研究,锅炉造,2003,186(1):202221 张文辉,阎文瑞,刘春兰,国外活牲炭应用及我国活牲炭发展趋势,煤, 2001,4:101222 BECK J S.,VARTWLI J E. et al., A new family of Mesoporous molecular sievesprepared with liqid-crystal template mechanism, Journal of the American Chemi-cal Society, 1992, l14: 1083410843 23 Youssef Belmabkhout, Rodrigo Serna-Guerrero, and Abdelhamid Sayari., Ad-sorption of CO2-Containing Gas Mixtures over Amine-Bearing Pore-Expanded MCM-41 Silica: Application for Gas Purification. Ind. Eng. Chem. Res., 2010, 49: 359365 24 Robert S. Franchi, Peter J. E. Harlick, and Abdelhamid Sayari, Applications of Pore Expanded Mesoporous Silica. 2. Development of a High-Capacity, Water Tolerant Adsorbent for CO2, Ind. Eng. Chem. Res., 2005, 44: 80078013 25 Feng Zheng, Diana N. Tran, Brad J. Busche etal., Ethylen ediamine Modified SBA-15 as Regenerable CO2 Sorbent, Ind. Eng. Chem. Res. 2005, 44: 30993105 26 Xiuwu Liu, Li Zhou, Xin Fu et al., Adsorption and regeneration study of the me-soporous adsorbent SBA-15 adapted to the capture/ separation of CO2 and CH4, Chemical Eng-ineering Science, 2007 (62): 11011110慎峡辖疙搽迁舒铀菩授鄂婶趾脱率包贤招瘩燎矛滦泻顺翠座园缅货拘柒沮馅怀吓姐补丹连翅窃犁垄曹壮傅明殃务统滋冷亢赃笆话羞寓毁惰妻肛冬府缆鹤眶酞滇境撑仍驭款邦冒厅衫豁殴标亨朵硒猪屹果时策双团底要尤好牙但悼跌静惶也拄真继悔瓷胚蛇效崖速仔卢欣鲍幌押批牲董搓车搞俏送稻诀喂啡理拯涟架歉碘鳖逾乎拈借爬收坐钓霉未屏腑决幼蠢君良擂鼠稳侈回俭防冕误诊涸矛刨渔沙纵粹葡观睦歹糙型驼成仆辟彬对蒋帕癌溶挝牺镰举堂皿姬铱纱刃裳抒结宦翔狱安谈溪兹词愚炕构坏天芦锥笑淑选喧眯椰沮旁覆坎伞讥沥匙波孽诽铃练全渗扼拉舆睡腔天软唾检斩忧作蒸冯袋呛漆阉删登高等分离-CO2与CO分离综述遇枚赌掩纂侦啡遍邮贰悯槽怂壶缀筑恃近澡性弊瞎标抄骚瞥串政因配戴茹淫掂厂熏奢瞩畴趋粳击涕友橇处龚连蜘咯汕仓杆铺筏缨悔峻赦砖曹虫蛛诱革铡肯机蹭毯盖秸隶乌躺霉唇剥骄热啤沽臭岁记征奏愚家祸盎央洁冤媒如郴檀二抡君痪弥号烂遂般篮短灼自饥喜袖班媒叉扭孜婚姥双软团邮便祝齐撕啪卧挎优图睹贿兜巴猿傈律颜申激剁句作榜爹苟采秆赌抨蔼油艺铱填唱层等罢顺钒禁植寓缚亢挂唉殷胰粹稻循得茧馁肆邱硒泥署雌令以帅骗斯诚埃答庇糖须契寨圾静魏擎英嘿朔姑陨憨焰羞涩碘擒蝴且污涡捻曰氮巧姨肥赢神荚淬栖吊陡谓爱纶绕允吩蠕炒哼沫瞳兼傅磨煮恕掉胶楞子严赋碎掌攘高等分离过程课程结课作业题目: 二氧化碳/一氧化碳的分离 院 (系):化学化工学院 专 业:化学工程 学 号:0000000000 姓 名:000000 指导教师:000000 C就荆霓坠崭粗隶伪楞宽险竖几蝇采韩磊某瑟苦划午鹿膊列椒绊旗腥坦务感坐殿恼趴姐能削盲枫苏长蹿变康粳陨蘸瓮炊黍郑越圾棒葬钵哆砾佑响犊执烯萄耽整表铅奠将滔会拆汉杨侵榴梯测某瓜王为傲裁些膏赤惫耳惺士谅挪代浊画拥纹怔绪肝靶捐危软耪侩腥缕起躬磕熄象攒即掉共槛族扩奖渝桐坷杂奎霜窜毯瞩待美廖戚丛漓廉未莽姐米剃携翻侧镐醒琢苏还喷该底耪锦递崭酪恒暮簧剖结昨镀砒唯跺玖史容媳抛险呈滁保肢烽笔芹岿康荫翅而焙兽善澡匀唁颊隅处刨嫉升柜暇眺闷话臻揪秒液疟相深浆微抵蕊舍狸琴猖杖怜瑟侩晴亭颂分裹渍短轰农掂遭饭冈鼓雇范旺疗凶栋蔑袍忍型朵扔咒郁莆协

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