基于疏水膜技術(shù)的CO 2 熱再生塔頂再生氣的余熱回收研究
發(fā)布時間:2021-09-30 18:10
對沼氣進行提純凈化,可獲得生物天然氣,緩解天然氣供需矛盾。在眾多沼氣提純技術(shù)中,CO2化學(xué)吸收法因技術(shù)成熟、產(chǎn)品氣CH4純度高等優(yōu)勢而倍受關(guān)注。但化學(xué)吸收法存在CO2分離成本高的問題亟待解決,尤其是富CO2吸收劑溶液(簡稱富液)的再生能耗高,其可占總能耗的60%以上。在CO2化學(xué)吸收工藝的熱再生部分,再生塔頂所排出的再生氣(CO2和H2O(g)混合氣)攜帶大量的飽和水蒸氣,且溫度較高,攜帶大量潛熱,而該部分熱量通常會被再生塔外的外部循環(huán)冷卻水帶走,造成熱量浪費。因此,回收此部分熱量,將會有助于再生能耗的降低。本論文以系統(tǒng)傳熱通量為主要指標(biāo),探討了疏水的聚四氟乙烯(PTFE)膜換熱器和親水的聚醚醚酮(PEEK)膜換熱器的余熱回收性能,并對關(guān)鍵參數(shù)影響及膜排列組合模式進行了研究,結(jié)論如下:在疏水膜換熱器和親水膜換熱器的研究中,采用冷富液作為再生氣余熱回收介質(zhì),以傳熱通量和傳質(zhì)通量為主要考察指標(biāo),探討了乙醇胺(MEA)富液流量、富液進口溫度...
【文章來源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
化學(xué)吸收法提純沼氣工藝流程圖
基于疏水膜技術(shù)的CO2熱再生塔頂再生氣的余熱回收研究9收鍋爐和燃煤發(fā)電廠等排放的廢氣,鮮少有利用有機平板膜換熱器回收CO2化學(xué)吸收法排放的高溫再生氣余熱。因此,本課題使用有機平板膜回收再生氣中的水和熱具有一定的創(chuàng)新性。1.3膜法回收熱再生氣余熱的可行性采用平板膜換熱器作為再生氣與富液之間的換熱介質(zhì)具備以下幾個優(yōu)點:(1)理論上,疏水膜可促使水蒸氣直接從熱氣側(cè)擴散到冷富液側(cè)從而回收再生氣中的潛熱,將有效提高膜熱回收效率;(2)長期運行將導(dǎo)致膜壁上不可避免產(chǎn)生污垢,從而影響恒定的熱回收性能(Yangetal2019),相對而言,有機膜價格更為低廉,更換成本低,有利于其工業(yè)應(yīng)用(Gaoetal2019);(3)在有機膜中,PTFE膜表現(xiàn)出良好的化學(xué)穩(wěn)定性和強疏水性(Shyretal2015,Changetal2018),PEEK膜具有高的熱穩(wěn)定性和高的強度重量比(Zhaoetal2016);诖,本課題采用疏水和親水平板膜接觸器作為CO2/H2O(g)熱再生氣的回收介質(zhì),具體工藝流程圖詳見圖1-2所示。圖1-2采用膜熱回收裝置的化學(xué)吸收法工藝流程圖(再生部分)Fig.Processflowchartofchemicalabsorptiontechnologywithmembraneheatrecoveryunit(regenerationpart)采用膜熱回收裝置回收再生氣余熱是在再生塔頂設(shè)置一膜換熱器,利用分流的冷富液在疏和(或)親平板膜換熱器中與高溫再生氣體進行熱交換,在溫度差的作
試驗研究的技術(shù)路線
【參考文獻】:
期刊論文
[1]生物天然氣生長正發(fā)力[J]. 天工. 天然氣工業(yè). 2020(02)
[2]歐洲生物天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思考[J]. 王波,王超,于光林,竇克軍. 中國能源. 2019(12)
[3]中空纖維膜脫除煙氣中CO2的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 劉燕芳,楊潔. 廣州化工. 2019(17)
[4]CO2化學(xué)吸收法中再生氣的陶瓷膜余熱回收特性[J]. 崔秋芳,徐立強,涂特,賀清堯,晏水平. 化工進展. 2019(08)
[5]陶瓷膜冷凝器用于煙氣脫白煙過程的中試研究[J]. 曹語,王樂,季超,黃延召,薛志磊,陸劍鳴,漆虹. 化工學(xué)報. 2019(06)
[6]德國KIT的技術(shù)成功地用生物質(zhì)生產(chǎn)合成天然氣(SNG)[J]. 王熙庭. 天然氣化工(C1化學(xué)與化工). 2019(01)
[7]天然氣鍋爐余熱深度回收換熱器換熱特性研究[J]. 秦柏,張強,張波,吳超. 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報. 2018(05)
[8]電廠氟塑鋼空預(yù)器的傳熱與積灰性能研究[J]. 楊繼虎,孫志堅,袁瑞峰,黃浩,陳天宇,胡亞才. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2018(03)
[9]沼氣提純凈化與高值利用技術(shù)研究進展[J]. 韓文彪,王毅琪,徐霞,陳灝,趙玉柱. 中國沼氣. 2017(05)
[10]串/并聯(lián)全熱回收風(fēng)冷式冷(熱)水系統(tǒng)的性能分析[J]. 袁曉軍,于太增,邵麗萍. 制冷與空調(diào). 2017(06)
博士論文
[1]基于新型膜接觸器的CO2化學(xué)吸收技術(shù)及工藝改進[D]. 馬秦慧.浙江大學(xué) 2018
[2]改良氨法捕集煙氣中CO2技術(shù)的研究[D]. 楊楠.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2015
碩士論文
[1]混合吸收劑的沼氣CO2化學(xué)吸收—再生特性研究[D]. 余歌.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[2]燃?xì)忮仩t煙氣冷凝余熱回收與凈化模擬研究[D]. 紀(jì)迎迎.北京建筑大學(xué) 2017
[3]外源吸收劑對沼液CO2吸收及生態(tài)毒性的影響[D]. 王文超.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[4]煙氣余熱回收換熱器強化傳熱特性實驗研究[D]. 夏虎.重慶大學(xué) 2016
[5]膜閃蒸過程CO2解吸性能及復(fù)合吸收劑的研究[D]. 宋江慧.北京化工大學(xué) 2013
[6]化學(xué)吸收法/變壓吸附法脫除沼氣中CO2的實驗研究[D]. 于干.浙江工業(yè)大學(xué) 2013
[7]氨水溶液的CO2膜吸收及減壓再生研究[D]. 張超昱.浙江大學(xué) 2012
[8]吸收CO2的新型化學(xué)吸收劑和工藝研究[D]. 王金蓮.浙江大學(xué) 2007
本文編號:3416395
【文章來源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
化學(xué)吸收法提純沼氣工藝流程圖
基于疏水膜技術(shù)的CO2熱再生塔頂再生氣的余熱回收研究9收鍋爐和燃煤發(fā)電廠等排放的廢氣,鮮少有利用有機平板膜換熱器回收CO2化學(xué)吸收法排放的高溫再生氣余熱。因此,本課題使用有機平板膜回收再生氣中的水和熱具有一定的創(chuàng)新性。1.3膜法回收熱再生氣余熱的可行性采用平板膜換熱器作為再生氣與富液之間的換熱介質(zhì)具備以下幾個優(yōu)點:(1)理論上,疏水膜可促使水蒸氣直接從熱氣側(cè)擴散到冷富液側(cè)從而回收再生氣中的潛熱,將有效提高膜熱回收效率;(2)長期運行將導(dǎo)致膜壁上不可避免產(chǎn)生污垢,從而影響恒定的熱回收性能(Yangetal2019),相對而言,有機膜價格更為低廉,更換成本低,有利于其工業(yè)應(yīng)用(Gaoetal2019);(3)在有機膜中,PTFE膜表現(xiàn)出良好的化學(xué)穩(wěn)定性和強疏水性(Shyretal2015,Changetal2018),PEEK膜具有高的熱穩(wěn)定性和高的強度重量比(Zhaoetal2016);诖,本課題采用疏水和親水平板膜接觸器作為CO2/H2O(g)熱再生氣的回收介質(zhì),具體工藝流程圖詳見圖1-2所示。圖1-2采用膜熱回收裝置的化學(xué)吸收法工藝流程圖(再生部分)Fig.Processflowchartofchemicalabsorptiontechnologywithmembraneheatrecoveryunit(regenerationpart)采用膜熱回收裝置回收再生氣余熱是在再生塔頂設(shè)置一膜換熱器,利用分流的冷富液在疏和(或)親平板膜換熱器中與高溫再生氣體進行熱交換,在溫度差的作
試驗研究的技術(shù)路線
【參考文獻】:
期刊論文
[1]生物天然氣生長正發(fā)力[J]. 天工. 天然氣工業(yè). 2020(02)
[2]歐洲生物天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思考[J]. 王波,王超,于光林,竇克軍. 中國能源. 2019(12)
[3]中空纖維膜脫除煙氣中CO2的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 劉燕芳,楊潔. 廣州化工. 2019(17)
[4]CO2化學(xué)吸收法中再生氣的陶瓷膜余熱回收特性[J]. 崔秋芳,徐立強,涂特,賀清堯,晏水平. 化工進展. 2019(08)
[5]陶瓷膜冷凝器用于煙氣脫白煙過程的中試研究[J]. 曹語,王樂,季超,黃延召,薛志磊,陸劍鳴,漆虹. 化工學(xué)報. 2019(06)
[6]德國KIT的技術(shù)成功地用生物質(zhì)生產(chǎn)合成天然氣(SNG)[J]. 王熙庭. 天然氣化工(C1化學(xué)與化工). 2019(01)
[7]天然氣鍋爐余熱深度回收換熱器換熱特性研究[J]. 秦柏,張強,張波,吳超. 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報. 2018(05)
[8]電廠氟塑鋼空預(yù)器的傳熱與積灰性能研究[J]. 楊繼虎,孫志堅,袁瑞峰,黃浩,陳天宇,胡亞才. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2018(03)
[9]沼氣提純凈化與高值利用技術(shù)研究進展[J]. 韓文彪,王毅琪,徐霞,陳灝,趙玉柱. 中國沼氣. 2017(05)
[10]串/并聯(lián)全熱回收風(fēng)冷式冷(熱)水系統(tǒng)的性能分析[J]. 袁曉軍,于太增,邵麗萍. 制冷與空調(diào). 2017(06)
博士論文
[1]基于新型膜接觸器的CO2化學(xué)吸收技術(shù)及工藝改進[D]. 馬秦慧.浙江大學(xué) 2018
[2]改良氨法捕集煙氣中CO2技術(shù)的研究[D]. 楊楠.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2015
碩士論文
[1]混合吸收劑的沼氣CO2化學(xué)吸收—再生特性研究[D]. 余歌.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018
[2]燃?xì)忮仩t煙氣冷凝余熱回收與凈化模擬研究[D]. 紀(jì)迎迎.北京建筑大學(xué) 2017
[3]外源吸收劑對沼液CO2吸收及生態(tài)毒性的影響[D]. 王文超.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[4]煙氣余熱回收換熱器強化傳熱特性實驗研究[D]. 夏虎.重慶大學(xué) 2016
[5]膜閃蒸過程CO2解吸性能及復(fù)合吸收劑的研究[D]. 宋江慧.北京化工大學(xué) 2013
[6]化學(xué)吸收法/變壓吸附法脫除沼氣中CO2的實驗研究[D]. 于干.浙江工業(yè)大學(xué) 2013
[7]氨水溶液的CO2膜吸收及減壓再生研究[D]. 張超昱.浙江大學(xué) 2012
[8]吸收CO2的新型化學(xué)吸收劑和工藝研究[D]. 王金蓮.浙江大學(xué) 2007
本文編號:3416395
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/xnylw/3416395.html
最近更新
教材專著