国家自然科学基金(50876051)
- 作品数：13 被引量：101H指数：7
- 相关作者：王淑娟陈昌和刘今朝齐国杰赵博更多>>
- 相关机构：清华大学德克萨斯大学挪威科技大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国际科技合作与交流专项项目教育部科学技术研究重点项目更多>>
- 相关领域：化学工程环境科学与工程理学动力工程及工程热物理更多>>
- 燃煤烟气中SO2对氨法脱碳的影响被引量：8
- 2012年
- 利用湿壁塔实验台对燃煤烟气中SO2对氨水溶液[1%～7%(质量)]吸收CO2的影响进行了实验研究,具体分析了不同反应温度(20～80℃)和CO2体积分数(5%～20%)条件下,CO2传质通量及传质系数随SO2浓度和SO2负载量的变化规律。结果表明,SO2浓度由0增至11428mg.m-3,CO2传质通量及传质系数均有一半左右降幅,而SO2负载量[0.1～0.4mol SO2.(mol NH3)-1]的增加,同样导致CO2传质通量及传质系数明显减小。氨水浓度及反应温度增加可有效提高CO2传质通量和传质系数,相对降低SO2对CO2传质的影响。CO2浓度的增加可明显提高其传质通量,但是CO2的传质系数有所降低。
- 齐国杰王淑娟刘今朝赵博禚玉群陈昌和
- 关键词：传质CO2SO2
- 碳酸氢铵溶液解吸二氧化碳研究被引量：20
- 2009年
- 对氨法脱碳主要吸收产物碳酸氢铵溶液受热解吸CO2的过程开展实验研究,借以了解吸收剂再生特点.同时,考虑到常温下碳酸氢铵溶解度和不相称溶解的限制,选择对2mol·L-1以下浓度溶液进行60～90℃常压加热,考察加热温度及溶液浓度对CO2解吸过程的影响.结果表明,在实验条件下,碳酸氢铵溶液解吸CO2的选择性强,解吸比例随加热温度的升高和溶液浓度的增大而上升,但低于50%.反应动力学分析结果表明,碳酸氢铵溶液热分解过程为二级不可逆反应,反应速率常数k=4.4×1013exp(-13541/T).
- 刘芳王淑娟张曦孙新玉陈昌和徐旭常
- 关键词：热分解
- CO_2捕集过程中有机胺热降解的实验研究被引量：15
- 2012年
- 在使用有机胺捕集CO2的工艺中,胺的降解性质是评价胺的重要因素之一。该文使用不锈钢密闭反应器和强制对流烘箱,在相同CO2负荷条件下分别考察了乙二胺(EDA)、1,2-二胺基丙烷(MEDA)、2-哌啶乙醇(2-PE)、哌嗪/2-氨基-2-甲基-1-丙醇(PZ/AMP)混合溶液在373～423K的热降解过程。除乙二胺外,所有实验的胺类的热降解速率都低于常用的乙醇胺(MEA)的热降解速率。在乙二胺分子上添加空间位阻有助于降低胺的热降解速率。本身具有热稳定结构的胺与其他胺类混合后,其热降解速率可能会提高。
- 周姗王淑娟Rochelle G T陈昌和
- 关键词：CO2捕集有机胺热降解
- 碳化氨水中含碳量的分析及测量被引量：7
- 2011年
- 近年来氨法吸收二氧化碳成为化学吸收方法捕集二氧化碳研究方面的热点,碳化氨水中含碳离子的测定至今仍然是一个难点。该文使用0.1 mol/L的H2SO4溶液和Metrohm 809 Titrando滴定仪,经过对多个碳化氨水溶液样品的滴定测量,并且结合质量守恒法和BaCl2沉淀法进行比较,发展和确认了能够测量出碳化氨水溶液中含氨量和含碳量的滴定方法。对滴定过程进行了深入的分析,认为美国能源实验室(NETL)发展的NH3、CO32-、HCO3-测量方法存在问题。滴定方法相对于Raman光谱和NMR方法的缺点是无法区分含碳离子形态,但优点是能够快速准确地测定碳化氨水中的含氨量和含碳量。
- 秦锋王淑娟Hallvard F.Svendsen陈昌和
- 关键词：氨含量
- MAPA、DEEA、BDA及BDA/DEEA混合物吸收CO_2的实验研究被引量：4
- 2013年
- 为了筛选更加高效的CO2吸收剂,采用快速筛选实验台测定了不同浓度的MAPA(3-甲氨基丙胺、C4H12N2)、DEEA(N,N-二乙基乙醇胺,C6H15NO)、BDA(1,4-丁二胺,C4H12N2)以及BDA与DEEA组成的混合溶液的吸收解吸性能,并将其与传统的质量分数为30%MEA(单乙醇胺,C2H7NO)进行了对比,分析了循环吸收容量和循环负载量对解吸能耗的影响.结果显示,在2 mol/L和4 mol/L的浓度下,同浓度的BDA比MAPA有更大的循环吸收容量、循环负载量和循环效率.2,mol/L BDA与4,mol/L DEEA组成的混合溶液在吸收后会发生分层,其循环吸收容量、循环负载量和循环效率分别比5,mol/L MEA高46.8%、48.2%和10.9%,是具有较大应用潜力的吸收剂.
- 徐志成王淑娟陈昌和
- 关键词：BDACO2吸收剂
- 液液两相吸收剂吸收CO2的实验研究被引量：11
- 2013年
- 液液两相吸收剂具有大幅度降低CO2捕集能耗的潜力。该文在前期实验筛选的基础上,选择了两种具有液液两相特征的吸收剂,DMBA(N,N-二甲基丁胺)和TEA(三乙基胺),分析了其分层后的CO2负载量;在自建的快速筛选实验台上,将两相吸收剂的吸收、解吸性能与传统的单乙醇胺(MEA)吸收剂进行了对比;并研究了不同吸收剂摩尔浓度变化对吸收剂性能的影响。结果显示:相比于MEA,所选用的两相吸收剂具有更高的循环负载量、循环吸收容量和循环效率,但其吸收速率较低。
- 徐志成王淑娟陈昌和
- 关键词：CO2捕集解吸
- BDA/DEEA两相吸收剂吸收CO_2的研究被引量：9
- 2013年
- 本文发现了一种高效两相吸收剂:BDA(1,4-丁二胺)与DEEA(N,N-二甲基乙醇胺)组成的混合溶液,采用快速筛选实验台和自动滴定仪确定了其最佳浓度,并用离子色谱仪分析了吸收结束后上下层的胺,CO_2和水的分布,应用核磁共振仪研究了CO_2与胺的反应产物。结果表明,该吸收剂的最佳浓度为2 mol/L BDA+4 mol/L DEEA(2B4D),吸收后下层吸收的CO_2占总吸收量的97.4%,满足两相系统的要求。91%的CO_2在与胺反应后转化为氨基甲酸根,其余以自由态的CO_2以及CO_3^(2-)/HCO_3^-的形式存在。
- 徐志成王淑娟陈昌和
- 关键词：吸收剂BDA
- 氨水溶液同时吸收烟气中SO_2和CO_2的实验及模拟被引量：4
- 2016年
- 燃煤电厂排放大量SO_2和CO_2等气态污染物,相应的减排技术研究十分必要。利用湿壁塔实验台对氨水溶液（质量分数为0.2%~7%）同时吸收SO_2和CO_2的传质特性进行了实验研究,并结合Aspen Plus速率模型分析了填料塔的吸收性能,对氨水溶液同时吸收SO_2和CO_2吸收系统的设计做了必要的探讨。实验结果表明：随着CO_2体积分数（5%~20%）的增加,SO_2选择性吸收因子有所降低,SO_2的传质系数变化较小且均高于CO_2的传质速率一个数量级;SO_2质量浓度（0~11 428mg/m3）和反应温度（20~80℃）的增加,对CO_2的吸收产生不利影响,氨水溶液趋向于选择性吸收SO_2。氨水溶液中SO_2负载量（SO_2在氨水溶液中相对NH3的摩尔浓度）在0.1~0.4之间增加时,CO_2的传质系数大幅降低。氨水溶液质量分数增加对CO_2及SO_2的吸收传质均有利,选择性吸收因子降低,且实验值和模型计算值符合良好。采用同时吸收SO_2和CO_2的填料吸收塔,结合控制氨挥发的氨洗塔及用于SO_2负载控制的离子交换装置的吸收系统,可以实现污染物的有效脱除。
- 齐国杰王淑娟高巨宝刘今朝赵博禚玉群陈昌和
- 关键词：脱碳氨水CO2SO2
- 碳化氨水中碳/氨含量快速测定方法被引量：1
- 2010年
- 用碳酸铵和碳酸氢铵分析纯配制不同总氨浓度是[A]和CO2担载程度是[C]/[A]的碳化氨水,经测定,[A]分别为0.55、0.88、1.10、1.32、1.65和2.20 mol/L;[C]/[A]分别为0.46、0.55、0.65、0.76、0.88、1.00。在15、18、21、24、27和30℃时,对上述溶液同时进行pH、电导率(EC)测量。结果表明,碳化氨水的pH值主要反映[C]/[A];EC反映[A]。又通过对实验数据的分析,得到了pH、EC与[C]/[A]、[A]的关系,提出了一种通过测量取样温度下碳化氨水pH、EC值,快速获得溶液中[A]和[C]/[A]的方法。该方法适用于15~30℃,[A]为0.55~2.20 mol/L、[C]/[A]为0.46~1.00的碳化氨水,可为低浓度氨水吸收CO2的实验提供方便快捷的测量监测手段。
- 赵庆王淑娟陈昌和吴学安
- 关键词：PH值EC值
- PZ等添加剂对氨法脱碳影响的实验研究被引量：3
- 2011年
- 本文在湿壁塔实验台上,针对2.67 mol/L氨水溶液分别混入0.1 mol/L的PZ(哌嗪)、AMP(2-氨基-2-甲基-1-丙醇)、AMPD(2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇)和THAM(2-氨基-2-羟甲基-1,3-丙二醇)等有机胺添加剂吸收CO_2的过程,进行了20℃下的气液传质和反应动力学实验研究。实验结果表明,混入PZ可以最有效地提高氨水的吸收速率。本文还在20℃下分别进行了2.67 mol/L氨水和0.1 mol/L PZ单独吸收CO_2的吸收速率实验,研究发现,氨水和PZ的混合溶液吸收CO_2的速率强于两者单独吸收的简单加合,二者在吸收过程中相互促进。研究还发现,氨水和PZ混合溶液吸收CO_2的相互促进率最大可达近50%。
- 刘今朝王淑娟齐国杰赵博陈昌和徐旭常
- 关键词：氨水二氧化碳添加剂哌嗪吸收速率
