發(fā)布時間：2024-10-03 01:16

　　全球變暖、極端天氣頻發(fā)，已成為全球關注的氣候問題。溫室效應是引發(fā)這些氣候環(huán)境惡化的主要原因。大氣中的溫室氣體包括二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、一氧化二氮（N2O）、氯氟烴（ClFCs）和臭氧（O3）等，尤其是CO2的迅速增多則是由于長期過度開采和利用化石燃料，燃燒后的煙氣未經處理直接排向大氣，使得溫室效應日益加劇。世界各國都意識到問題的嚴峻，采取措施控制和減少碳排放，積極尋求碳減排技術。其中碳捕集與封存（CCS）技術是最直接有效的碳減排方式，而中空纖維膜接觸器吸收煙氣中CO2被認為最具優(yōu)勢和潛力的脫碳方法之一。 中空纖維膜接觸器吸收CO2是一種耦合了膜分離和化學吸收雙重優(yōu)點的新型脫碳方法，膜僅起到隔離氣液兩相的作用，利用CO2的濃度差和液相吸收劑對CO2的選擇性，將CO2氣體透過膜孔從氣相傳遞至液相，實現(xiàn)煙氣的脫碳。既保證了高效的脫碳率，又避免了化學吸收過程中的液泛、溢流、霧沫夾帶等現(xiàn)象的發(fā)生，操作簡便、體積小、空間要求小和成本低。因此，本文選用聚丙烯（PP）中空纖維膜接觸器，進行了數值模擬和實驗研究，考察其吸收煙氣中CO2的性能及特性。 采用有限單元法，建立二維不潤濕的軸...

【文章頁數】：87 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號表
1 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 現(xiàn)有的脫碳技術
        1.2.1 吸附法
        1.2.2 吸收法
        1.2.3 低溫蒸餾法
        1.2.4 膜分離法
        1.2.5 膜吸收法
    1.3 中空纖維膜接觸器吸收 CO_2技術
        1.3.1 中空纖維膜接觸器吸收 CO_2技術的特點
        1.3.2 中空纖維膜接觸器分類
    1.4 中空纖維膜接觸器吸收 CO_2研究進展
        1.4.1 系統(tǒng)工藝
        1.4.2 氣液兩相操作參數
    1.5 本文研究內容
    1.6 本章小結
2 物理模型、數學模型和反應動力學
    2.1 物理模型
    2.2 數學模型
        2.2.1 管程
        2.2.2 膜內
        2.2.3 殼程
    2.3 反應動力學
    2.4 模型驗證
    2.5 本章小結
3 中空纖維膜接觸器吸收 CO_2數值研究
    3.1 操作參數影響
        3.1.1 原料氣流速
        3.1.2 吸收劑流速
        3.1.3 原料氣中 CO_2濃度
        3.1.4 吸收劑濃度
        3.1.5 氣體溫度
        3.1.6 液體溫度
    3.2 膜結構特性影響
        3.2.1 膜絲壁厚
        3.2.2 膜絲內徑
        3.2.3 膜絲長度
        3.2.4 膜絲表面孔隙率
        3.2.5 膜絲曲折因子
        3.2.6 組件內的膜絲填充密度
    3.3 本章小結
4 中空纖維膜接觸器吸收 CO_2實驗系統(tǒng)及方法
    4.1 實驗系統(tǒng)設計及實驗設備簡介
        4.1.1 中空纖維膜接觸器吸收 CO_2系統(tǒng)設計
        4.1.2 設備簡介
    4.2 實驗試劑
    4.3 實驗方法
    4.4 本章小結
5 中空纖維膜接觸器吸收 CO_2實驗研究
    5.1 單一吸收劑脫碳實驗
        5.1.1 超純水實驗與模擬結果對比
        5.1.2 氣體流速
        5.1.3 吸收劑流速
        5.1.4 原料氣中 CO_2體積分數
        5.1.5 吸收劑的濃度
    5.2 混合吸收劑脫碳實驗
        5.2.1 DEA+EDA 混合吸收劑
        5.2.2 DEA+PZ 混合吸收劑
        5.2.3 MEA +EDA 混合吸收劑
        5.2.4 MEA +PZ 混合吸收劑
        5.2.5 四種混合吸收劑對比
    5.3 本章小結
6 結論與展望
    6.1 主要工作與結論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
    A. 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術成果
    B. 攻讀碩士學位期間參加的科研項目



本文編號：4006582