吸收劑再生能耗高是傳統(tǒng)乙醇胺水溶液捕集CO₂過(guò)程的主要缺點(diǎn)。相變吸收劑將吸收的CO₂富集在其中一相,僅再生富集相可提高能量有效利用率,有望大幅降低再生過(guò)程中熱能消耗。與其它氨基酸鹽水溶液沉淀體系相比,脯氨酸鉀/乙醇溶液作為一種氨基酸鹽貧水溶劑,具有較快的吸收速率及較寬的相變操作窗口。但是關(guān)于其吸收CO₂的液固相變特性、反應(yīng)機(jī)理以及動(dòng)力學(xué)特征等方面仍未見(jiàn)報(bào)道。因此開(kāi)展脯氨酸鉀/乙醇溶液捕集CO₂的研究對(duì)于構(gòu)建高能效氨基酸鹽貧水相變?nèi)軇w系具有重要的理論價(jià)值與現(xiàn)實(shí)意義。本論文在快速篩選裝置中考察了脯氨酸鉀/乙醇溶液吸收和解吸CO₂的過(guò)程特性及CO₂分配特征;利用密度粘度儀測(cè)量了脯氨酸鉀/乙醇溶液的物性數(shù)據(jù);在靜態(tài)氣液平衡裝置測(cè)量了在不同溫度下溶液吸收CO₂的氣液平衡以及N₂O溶解度數(shù)據(jù);利用¹³C NMR和XRD等分析技術(shù)確定了脯氨酸鉀在乙醇中與CO₂的反應(yīng)機(jī)理及固相沉淀組... 

【文章頁(yè)數(shù)】：94 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景與意義
    1.2 相變吸收劑捕集CO_2的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 液-固相變吸收劑
        1.2.2 液-液相變吸收劑
    1.3 論文研究目的與內(nèi)容
第2章 脯氨酸鉀/乙醇溶液吸收CO_2后的相變特性
    2.1 實(shí)驗(yàn)中所用藥品、儀器與溶液制備
    2.2 實(shí)驗(yàn)裝置與步驟
        2.2.1 CO_2吸收特征
        2.2.2 吸收-解吸循環(huán)
        2.2.3 CO_2吸收熱
    2.3 分析方法
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 吸收劑的吸收速率比較
        2.4.2 ProK/ethanol溶液的CO_2吸收特性
        2.4.3 兩相組成分析
        2.4.4 吸收劑使用性能
        2.4.5 CO_2吸收反應(yīng)熱
    2.5 本章小結(jié)
第3章 脯氨酸鉀/乙醇溶液的基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)
    3.1 實(shí)驗(yàn)所用藥品、儀器與溶液制備
    3.2 實(shí)驗(yàn)裝置與步驟
        3.2.1 含水量測(cè)量
        3.2.2 密度測(cè)量
        3.2.3 粘度測(cè)量
        3.2.4 N_2O溶解度測(cè)量
    3.3 物性經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?br>    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 實(shí)驗(yàn)裝置和方法驗(yàn)證
        3.4.2 密度與粘度
        3.4.3 N_2O和CO_2物理溶解度
    3.5 本章小結(jié)
第4章 脯氨酸鉀/乙醇溶液吸收CO_2的氣液平衡
    4.1 實(shí)驗(yàn)所用的藥品、儀器與溶液制備
    4.2 實(shí)驗(yàn)裝置與步驟
    4.3 氣液平衡半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?br>    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 實(shí)驗(yàn)裝置與方法驗(yàn)證
        4.4.2 CO_2-ProK/ethanol體系的氣液平衡
    4.5 本章小結(jié)
第5章 脯氨酸鉀/乙醇溶液吸收CO_2的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
    5.1 實(shí)驗(yàn)藥品與溶液制備
    5.2 反應(yīng)機(jī)理與傳質(zhì)模型
        5.2.1 吸收化學(xué)反應(yīng)
        5.2.2 總吸收反應(yīng)速率
        5.2.3 傳質(zhì)過(guò)程
    5.3 實(shí)驗(yàn)裝置與步驟
        5.3.1 物理傳質(zhì)系數(shù)測(cè)定
        5.3.2 氣相傳質(zhì)的影響
        5.3.3 動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)
    5.4 結(jié)果與討論
        5.4.1 物性數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)
        5.4.2 液相傳質(zhì)速率
        5.4.3 氣相中CO_2含量對(duì)總傳質(zhì)速率的影響
        5.4.4 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
附錄
    附錄A：物理量名稱(chēng)及符號(hào)表
    附錄B：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]相變吸收劑捕集二氧化碳的研究進(jìn)展[J]. 邊陽(yáng)陽(yáng),申淑鋒.  河北科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[2]相變?nèi)軇┎都疌O2技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 安山龍,汪黎東,于松華,伍思宇.  化工環(huán)保. 2017(01)
[3]環(huán)丁砜對(duì)乙醇胺溶液吸收和解吸CO2的影響[J]. 郭東方,郜時(shí)旺,羅偉亮,陳健.  化工學(xué)報(bào). 2016(12)
[4]Review of solvent based carbon-dioxide capture technologies[J]. Kathryn A.MUMFORD,Yue WU,Kathryn H.SMITH,Geoffrey W.STEVENS.  Frontiers of Chemical Science and Engineering. 2015(02)
[5]基于碳酸鉀溶液吸收CO2的研究進(jìn)展[J]. 申淑鋒.  河北科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[6]相變吸收劑對(duì)CO2吸收與再生特性[J]. 汪明喜,方夢(mèng)祥,汪楨,潘一力,駱仲泱.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2013(04)

碩士論文
[1]堿性氨基酸鹽活化碳酸鉀溶液吸收CO2的動(dòng)力學(xué)研究[D]. 楊亞男.河北科技大學(xué) 2016
[2]有機(jī)胺非水體系相變吸收CO2研究[D]. 張政.昆明理工大學(xué) 2016
[3]基于燃煤煙氣CO2捕集的相變吸收劑試驗(yàn)研究[D]. 汪明喜.浙江大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3686468