離子液體具有蒸氣壓極低、吸收效果好、性質(zhì)穩(wěn)定等特點,在氣體吸收方面極具優(yōu)勢,有望替代傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑。但是離子液體的研究尚停留在實驗室研究,還沒有實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用,所以本文針對離子液體作為氣體吸收劑,設(shè)計一套氣體分離小型實驗裝置,模擬工業(yè)化吸收條件的環(huán)境。本文選取CO2和H2S為例進(jìn)行吸收,分別模擬從煙道氣中脫除CO2和天然氣中脫除H2S的過程。選擇較為常規(guī)的離子液體[bmim][PF6]為吸收劑。在工藝模擬之前,本文先對[bmim][PF6]的物性參數(shù)進(jìn)行回歸,擬合的結(jié)果用平均相對誤差的絕對值(AARD)進(jìn)行衡量,計算后所有物性參數(shù)的AARD全部都在10%以內(nèi)。在脫碳工藝模擬中,在經(jīng)過參數(shù)優(yōu)化后,得到最優(yōu)操作條件為吸收壓力0.5 MPa、吸收溫度25 ℃、吸收劑用量0.13 L·min-1、初步解吸壓力0.32MPa、二次解吸為真空解吸,在此條件下完成了脫碳目標(biāo),塔頂混合氣中CO2的摩爾分?jǐn)?shù)為0.7%,CO2的脫除率為91.6%,回收率為90.7%,純度(摩爾分?jǐn)?shù))為91.1%。利用此流程又進(jìn)行了脫硫工藝模擬,在經(jīng)過參數(shù)優(yōu)化后,得到最優(yōu)操作條件為吸收壓力0.55MPa,吸收溫度25 ℃,...

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 引言
    1.2 離子液體介紹
        1.2.1 離子液體簡介
        1.2.2 離子液體的種類
        1.2.3 離子液體的主要特點
        1.2.4 離子液體性質(zhì)的模型預(yù)測
    1.3 離子液體在吸收CO₂、H₂S方面的應(yīng)用
        1.3.1 離子液體吸收CO2

        1.3.2 離子液體吸收H₂S
    1.4 塔設(shè)備簡介
        1.4.1 板式塔簡介
        1.4.2 填料塔簡介
    1.5 本文的研究意義及內(nèi)容
第二章 離子液體相關(guān)數(shù)據(jù)在Aspen Plus中的回歸擬合研究
    2.1 臨界參數(shù)
    2.2 密度模型方程參數(shù)
    2.3 粘度模型方程參數(shù)
    2.4 等壓熱容模型方程參數(shù)
    2.5 熱導(dǎo)率模型方程參數(shù)
    2.6 蒸氣壓模型方程參數(shù)
    2.7 溶解度模型方程參數(shù)
        2.7.1 亨利系數(shù)模型方程參數(shù)
        2.7.2 NRTL模型方程二元交互作用參數(shù)
    2.8 本章小結(jié)
第三章 工藝流程的Aspen模擬研究
    3.1 脫碳工藝流程模擬
        3.1.1 流程簡介
        3.1.2 模擬流程中模塊的選擇
        3.1.3 流程模擬
        3.1.4 參數(shù)優(yōu)化
    3.2 脫硫工藝流程模擬
        3.2.1 流程簡介
        3.2.2 模擬流程中模塊的選擇
        3.2.3 流程模擬
        3.2.4 參數(shù)優(yōu)化
    3.3 本章小結(jié)
第四章 工藝裝置設(shè)備的設(shè)計研究
    4.1 吸收塔
        4.1.1 吸收塔選型
        4.1.2 塔徑
        4.1.3 填料層高度
        4.1.4 負(fù)荷性能圖
        4.1.5 材質(zhì)與壁厚
        4.1.6 塔內(nèi)構(gòu)件的設(shè)計
        4.1.7 塔件的布置
        4.1.8 吸收塔的示意圖
    4.2 閃蒸罐
        4.2.1 罐體內(nèi)徑
        4.2.2 低液位與高液位的間距
        4.2.3 氣相高度和液相高度
        4.2.4 材質(zhì)與壁厚
        4.2.5 設(shè)計結(jié)果與示意圖
    4.3 氣體流量計
    4.4 進(jìn)料泵
    4.5 出料泵
    4.6 裝置流程示意圖
    4.7 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
作者和導(dǎo)師簡介
附件



本文編號：3879952

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