哌嗪類有機(jī)胺濕法脫硫作為一種新型的脫硫技術(shù),因其具有脫硫率高、解吸能耗低、脫硫液能循環(huán)使用、不易產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用。本文研究了哌嗪（PZ）、1-（2-羥乙基）哌嗪（HEP）、N,N′-雙（2-羥乙基）哌嗪（BHEP）、1-（2-羥乙基）-4-（2-羥丙基）哌嗪（HEHPP）、N,N’-二（2-羥丙基）哌嗪（HPP）五種胺的發(fā)泡和脫硫性能,建立了HEHPP-HEP/H₂SO₄-H₂O-SO₂相平衡系統(tǒng)中SO₂的溶解度模型。首先,研究了五種純哌嗪類胺水溶液的發(fā)泡和脫硫性能,并討論了溫度和胺濃對(duì)發(fā)泡高度和消泡時(shí)間的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,PZ的發(fā)泡高度和消泡時(shí)間遠(yuǎn)大于其他有機(jī)胺,HPP的發(fā)泡高度最低,HEP的消泡時(shí)間最短;溫度升高,胺液的發(fā)泡高度增加、消泡時(shí)間減少;增大有機(jī)胺水溶液的濃度,胺液的發(fā)泡高度和消泡時(shí)間均增加;五種胺中PZ的吸收容量最高、HPP最低,而HPP的解吸率最大、PZ最小。其次,研究了HEHPP-HEP混胺水溶液的發(fā)泡和脫硫性能。結(jié)果表明,隨著混胺中HEP含... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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中國(guó)各行業(yè)SO2排放量占比Fig1.1ProportionofSO2emissionsinvariousindustriesinChinaSO19952370[8]2000

跡?砑蛹廖?�、�?拖?菁戀母春嫌謝?貳?該復(fù)合胺凝固點(diǎn)低，消泡性好，主次吸收劑性能互補(bǔ)，助吸收劑將化學(xué)和物理吸收相結(jié)合，使脫硫綜合性能大幅提高。由于純HPP為固體，在吸收解吸溶液中易結(jié)晶，容易堵塞管路和再沸器等，給工業(yè)應(yīng)用中帶來(lái)不利。因此實(shí)驗(yàn)室利用HEP與PO制得了1-(2-羥乙基)-4-(2-羥丙基)哌嗪（HEHPP）[31]，純HEHPP在常溫下為液體，解決了HPP溶液易結(jié)晶的問(wèn)題，且該新型吸收劑具有低熔點(diǎn)、無(wú)溶劑、低揮發(fā)等優(yōu)點(diǎn)。哌嗪及幾種哌嗪衍生物有機(jī)胺的分子結(jié)構(gòu)圖如下。（PZ）（HEP）（BHEP）（HEHPP）（HPP）圖1.3哌嗪類有機(jī)胺的分子結(jié)構(gòu)圖Fig1.3Molecularstructureofpiperazineorganicamines哌嗪類有機(jī)胺胺基上的支鏈結(jié)構(gòu)和個(gè)數(shù)會(huì)影響其溶解度、密度、揮發(fā)性等理化性質(zhì)，同時(shí)也會(huì)影響其脫硫性能，但有關(guān)哌嗪類有機(jī)胺的分子結(jié)構(gòu)如何影響胺液的發(fā)泡和脫硫性能尚未有人做出系統(tǒng)的研究。本文擬選擇PZ、HEP、BHEP、HEHPP、HPP五種哌嗪類有機(jī)胺為脫硫劑，研究它們的發(fā)泡和脫硫性能與其分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系，為新型有機(jī)胺的開(kāi)發(fā)提供理論基矗1.3.有機(jī)胺發(fā)泡性能的研究概況泡沫是彼此相互被液膜隔開(kāi)的聚集物。氣液接觸時(shí)，當(dāng)氣體在溶液中溶解度達(dá)到飽和，就會(huì)在溶液中溢出而形成氣泡，該過(guò)程為氣泡的成核作用。隨著溶解氣體繼續(xù)增加，氣泡不斷膨脹、合并，泡沫不斷增長(zhǎng)。泡沫增長(zhǎng)過(guò)程中，氣泡表面積增大、泡壁厚度減小，氣泡開(kāi)始破裂，當(dāng)氣泡增長(zhǎng)速度和破裂速度平衡時(shí)，泡沫達(dá)到穩(wěn)定。胺法脫硫是氣相和液相在吸收塔內(nèi)混合接觸并進(jìn)行傳質(zhì)的過(guò)程，因此在吸收、解吸塔內(nèi)都存在胺液發(fā)泡和攔液的現(xiàn)象，脫硫劑形成的霧沫會(huì)被氣流帶走，造成胺液損失[32]。嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成吸收塔液泛、塔壓波動(dòng)、塔板效率下降、分離效果變差。因此，人們對(duì)醇胺的發(fā)泡?

跡?砑蛹廖?帷⑺?拖?菁戀母春嫌謝?貳?該復(fù)合胺凝固點(diǎn)低，消泡性好，主次吸收劑性能互補(bǔ)，助吸收劑將化學(xué)和物理吸收相結(jié)合，使脫硫綜合性能大幅提高。由于純HPP為固體，在吸收解吸溶液中易結(jié)晶，容易堵塞管路和再沸器等，給工業(yè)應(yīng)用中帶來(lái)不利。因此實(shí)驗(yàn)室利用HEP與PO制得了1-(2-羥乙基)-4-(2-羥丙基)哌嗪（HEHPP）[31]，純HEHPP在常溫下為液體，解決了HPP溶液易結(jié)晶的問(wèn)題，且該新型吸收劑具有低熔點(diǎn)、無(wú)溶劑、低揮發(fā)等優(yōu)點(diǎn)。哌嗪及幾種哌嗪衍生物有機(jī)胺的分子結(jié)構(gòu)圖如下。（PZ）（HEP）（BHEP）（HEHPP）（HPP）圖1.3哌嗪類有機(jī)胺的分子結(jié)構(gòu)圖Fig1.3Molecularstructureofpiperazineorganicamines哌嗪類有機(jī)胺胺基上的支鏈結(jié)構(gòu)和個(gè)數(shù)會(huì)影響其溶解度、密度、揮發(fā)性等理化性質(zhì)，同時(shí)也會(huì)影響其脫硫性能，但有關(guān)哌嗪類有機(jī)胺的分子結(jié)構(gòu)如何影響胺液的發(fā)泡和脫硫性能尚未有人做出系統(tǒng)的研究。本文擬選擇PZ、HEP、BHEP、HEHPP、HPP五種哌嗪類有機(jī)胺為脫硫劑，研究它們的發(fā)泡和脫硫性能與其分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系，為新型有機(jī)胺的開(kāi)發(fā)提供理論基矗1.3.有機(jī)胺發(fā)泡性能的研究概況泡沫是彼此相互被液膜隔開(kāi)的聚集物。氣液接觸時(shí)，當(dāng)氣體在溶液中溶解度達(dá)到飽和，就會(huì)在溶液中溢出而形成氣泡，該過(guò)程為氣泡的成核作用。隨著溶解氣體繼續(xù)增加，氣泡不斷膨脹、合并，泡沫不斷增長(zhǎng)。泡沫增長(zhǎng)過(guò)程中，氣泡表面積增大、泡壁厚度減小，氣泡開(kāi)始破裂，當(dāng)氣泡增長(zhǎng)速度和破裂速度平衡時(shí)，泡沫達(dá)到穩(wěn)定。胺法脫硫是氣相和液相在吸收塔內(nèi)混合接觸并進(jìn)行傳質(zhì)的過(guò)程，因此在吸收、解吸塔內(nèi)都存在胺液發(fā)泡和攔液的現(xiàn)象，脫硫劑形成的霧沫會(huì)被氣流帶走，造成胺液損失[32]。嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成吸收塔液泛、塔壓波動(dòng)、塔板效率下降、分離效果變差。因此，人們對(duì)醇胺的發(fā)泡?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]LNG脫碳胺液發(fā)泡原因分析及對(duì)策[J]. 王晨.  中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量. 2019(02)
[4]工業(yè)污染源二氧化硫排放監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)展[J]. 程夢(mèng)婷,李凌波.  當(dāng)代化工. 2017(10)
[5]我國(guó)二氧化硫排放現(xiàn)狀分析[J]. 賈鋒平,王剛.  寧波節(jié)能. 2017 (05)
[6]空間位阻胺1,3-二（二乙胺基）-2-丙醇的合成及脫硫性能評(píng)價(jià)[J]. 楊波,諸林,楊超越,唐詩(shī).  現(xiàn)代化工. 2017(03)
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[9]可再生型有機(jī)胺脫除SO2的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 徐宏建,金吉釗,孫雅萍,王美霞,潘衛(wèi)國(guó).  動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2016(03)
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博士論文
[1]適用于天然氣選擇性脫硫的空間位阻胺合成及性能評(píng)價(jià)[D]. 楊超越.西南石油大學(xué) 2016

碩士論文
[1]復(fù)合有機(jī)胺體系吸收/解吸SO2性能的研究[D]. 陳曉紅.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]SO2在HPP硫酸鹽水溶液中的溶解度及其模型的研究[D]. 王遠(yuǎn)輝.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[3]1-（2-羥乙基）-4-（2-羥基）哌嗪的制備與性能研究[D]. 潘飛.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[4]胺液在線凈化復(fù)活技術(shù)在石油化工企業(yè)中的應(yīng)用[D]. 劉林.東北石油大學(xué) 2013
[5]有機(jī)二胺吸收SO2的傳質(zhì)及其動(dòng)力學(xué)研究[D]. 何園.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[6]石灰石/石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化及其對(duì)鍋爐的影響[D]. 邊小君.浙江大學(xué) 2006
[7]醋酸—水體系分離中相關(guān)相平衡研究[D]. 李若紅.天津大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3548282