變壓吸附與變溫吸附從干煙道氣中捕集CO 2 的數(shù)值模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2024-01-29 18:37
目前,全球變暖帶來(lái)海平面上升等問(wèn)題已引發(fā)世界性關(guān)注,二氧化碳作為造成全球變暖的主要溫室氣體之一,對(duì)其進(jìn)行提純回收以降低排放已成為世界各國(guó)首要目標(biāo)之一。分離提純CO2的技術(shù)已有大量研究,現(xiàn)階段分離和提純CO2主要有四種技術(shù):吸收法、低溫蒸餾法、膜分離法、吸附法。吸附由于其能耗低,流程簡(jiǎn)單,自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)已成為最受關(guān)注的技術(shù)之一。吸附法根據(jù)再生方法的不同可分為變壓吸附和變溫吸附,工業(yè)上主要應(yīng)用的吸附法為變壓吸附;谀壳叭狈ψ儔何脚c變溫吸附捕碳對(duì)比工作的研究背景,為探索變壓吸附與變溫吸附工藝在捕碳應(yīng)用上的工藝優(yōu)劣性,本文以沸石13X為吸附劑,通過(guò)靜態(tài)容積法測(cè)定了 25℃-150℃之間純組分CO2和N2在13X上的吸附平衡數(shù)據(jù),獲得了吸附等溫線。利用拓展的Langmuir模型擬合吸附平衡數(shù)據(jù),獲得了吸附等溫線模型參數(shù)。以模擬燃煤電廠干煙道氣15%CO2/85%N2為原料氣,設(shè)計(jì)了一種四塔兩階真空變壓吸附(VPSA),四塔變溫吸附(TSA),四塔真空變溫吸附(TVSA)工藝從燃煤電廠干煙道氣中捕集CO2,并對(duì)三種工藝進(jìn)行系統(tǒng)的模擬和比較。綜合考察了進(jìn)料量、沖洗率、真空度、循環(huán)回收時(shí)間等重...
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 文獻(xiàn)綜述
1.1 CO2的排放
1.2 CO2的捕獲、利用與封存
1.2.1 CO2的捕獲
1.2.2 CO2的利用
1.2.3 CO2的封存
1.3 工業(yè)捕集CO2的技術(shù)應(yīng)用
1.3.1 吸收法
1.3.2 吸附法
1.3.3 低溫蒸餾法
1.3.4 膜分離法
1.3.5 工業(yè)捕集CO2技術(shù)的比較
1.4 CO2吸附分離工藝技術(shù)進(jìn)展
1.5 本文研究?jī)?nèi)容
第2章 吸附等溫線的測(cè)定
2.1 吸附劑的選擇
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與原料
2.3 實(shí)驗(yàn)流程
2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
2.5 小結(jié)
第3章 模擬方法與模型
3.1 模型假設(shè)
3.2 主要模型方程
3.2.1 質(zhì)量傳遞模型
3.2.2 能量傳遞模型
3.2.3 動(dòng)量傳遞模型
3.2.4 吸附動(dòng)力學(xué)模型
3.2.5 吸附等溫線模型
3.3 其他方程
3.4 小結(jié)
第4章 兩階真空變壓吸附捕碳工藝
4.1 兩階真空變壓吸附工藝設(shè)計(jì)
4.1.1 兩階真空變壓吸附工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1.2 兩階真空變壓吸附工藝時(shí)序
4.1.3 工藝相關(guān)參數(shù)
4.2 兩階VPSA捕碳工藝模擬結(jié)果與討論
4.2.1 兩階VPSA捕碳工藝模擬結(jié)果
4.2.2 塔內(nèi)壓力、溫度分布
4.2.3 進(jìn)料量的影響
4.2.4 真空度的影響
4.2.5 沖洗率的影響
4.3 小結(jié)
第5章 變溫吸附和真空變溫吸附捕碳工藝
5.1 變溫吸附、真空變溫吸附工藝設(shè)計(jì)
5.1.1 變溫吸附工藝循環(huán)時(shí)序
5.1.2 真空變溫吸附循環(huán)時(shí)序
5.1.3 工藝相關(guān)參數(shù)
5.2 TSA捕碳工藝模擬結(jié)果與討論
5.2.1 TSA捕碳工藝模擬結(jié)果
5.2.2 塔內(nèi)壓力與溫度分布
5.2.3 進(jìn)料量的影響
5.2.4 循環(huán)回流時(shí)間的影響
5.3 TVSA捕碳工藝模擬結(jié)果與討論
5.3.1 TVSA捕碳工藝模擬結(jié)果
5.3.2 塔內(nèi)壓力、溫度分布
5.3.3 進(jìn)料量的影響
5.3.4 循環(huán)回流時(shí)間的影響
5.3.5 真空度的影響
5.4 VPSA、TSA、TVSA工藝的對(duì)比分析
5.5 與文獻(xiàn)中的工藝對(duì)比
5.6 小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 本文的創(chuàng)新
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明
致謝
本文編號(hào):3888630
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 文獻(xiàn)綜述
1.1 CO2的排放
1.2 CO2的捕獲、利用與封存
1.2.1 CO2的捕獲
1.2.2 CO2的利用
1.2.3 CO2的封存
1.3 工業(yè)捕集CO2的技術(shù)應(yīng)用
1.3.1 吸收法
1.3.2 吸附法
1.3.3 低溫蒸餾法
1.3.4 膜分離法
1.3.5 工業(yè)捕集CO2技術(shù)的比較
1.4 CO2吸附分離工藝技術(shù)進(jìn)展
1.5 本文研究?jī)?nèi)容
第2章 吸附等溫線的測(cè)定
2.1 吸附劑的選擇
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與原料
2.3 實(shí)驗(yàn)流程
2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
2.5 小結(jié)
第3章 模擬方法與模型
3.1 模型假設(shè)
3.2 主要模型方程
3.2.1 質(zhì)量傳遞模型
3.2.2 能量傳遞模型
3.2.3 動(dòng)量傳遞模型
3.2.4 吸附動(dòng)力學(xué)模型
3.2.5 吸附等溫線模型
3.3 其他方程
3.4 小結(jié)
第4章 兩階真空變壓吸附捕碳工藝
4.1 兩階真空變壓吸附工藝設(shè)計(jì)
4.1.1 兩階真空變壓吸附工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1.2 兩階真空變壓吸附工藝時(shí)序
4.1.3 工藝相關(guān)參數(shù)
4.2 兩階VPSA捕碳工藝模擬結(jié)果與討論
4.2.1 兩階VPSA捕碳工藝模擬結(jié)果
4.2.2 塔內(nèi)壓力、溫度分布
4.2.3 進(jìn)料量的影響
4.2.4 真空度的影響
4.2.5 沖洗率的影響
4.3 小結(jié)
第5章 變溫吸附和真空變溫吸附捕碳工藝
5.1 變溫吸附、真空變溫吸附工藝設(shè)計(jì)
5.1.1 變溫吸附工藝循環(huán)時(shí)序
5.1.2 真空變溫吸附循環(huán)時(shí)序
5.1.3 工藝相關(guān)參數(shù)
5.2 TSA捕碳工藝模擬結(jié)果與討論
5.2.1 TSA捕碳工藝模擬結(jié)果
5.2.2 塔內(nèi)壓力與溫度分布
5.2.3 進(jìn)料量的影響
5.2.4 循環(huán)回流時(shí)間的影響
5.3 TVSA捕碳工藝模擬結(jié)果與討論
5.3.1 TVSA捕碳工藝模擬結(jié)果
5.3.2 塔內(nèi)壓力、溫度分布
5.3.3 進(jìn)料量的影響
5.3.4 循環(huán)回流時(shí)間的影響
5.3.5 真空度的影響
5.4 VPSA、TSA、TVSA工藝的對(duì)比分析
5.5 與文獻(xiàn)中的工藝對(duì)比
5.6 小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 本文的創(chuàng)新
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明
致謝
本文編號(hào):3888630
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