氨水吸收CO_2的一级反应动力学研究

CO_2作为最主要的温室气体,其控制与减排已刻不容缓。有机胺化学吸收法脱除烟气中的CO_2是目前公认的最为行之有效的方法之一。氨水是一种高效吸收剂,研究氨水溶液及其复配溶液吸收CO_2反应动力学,不仅可以揭示吸收过程的反应机理,亦可以为吸收工艺和工业设备的设计提供依据,为其工业化应用奠定基础。在温度298.15~303.15K、常压条件下,基于快速拟一级反应模式初步研究了氨水吸收CO_2的反应动力学,建立了简化的动力学方程。求解了CO_2-NH_3·H_2O系统的反应速率表达式r_(CO_2-NH_3solution)=k_2[NH_3][CO_2],同时求解了CO_2-NH_3·H_2O系统反应速率常数K_G=0.2331mmol·s^(-1)·m^(-2)·kPa^(-1)。对比CO_2-NH_3·H_2O与CO_2-MEA系统的动力学数据,结果表明,MEA溶液在负载0~0.4的KG值是293.15K、6 mol·L-1氨水各负载下KG值的1.5~2倍左右,所得结果可以为工业应用提供依据。

羟乙基乙二胺与哌嗪类复合体系吸收CO_2反应动力学实验研究

CO_2作为最主要的温室气体,其控制与减排已刻不容缓。有机胺化学吸收法脱除烟气中的CO_2是目前公认的最为行之有效的方法之一。传统的有机胺吸收剂(MEA等)由于存在着吸收容量低,腐蚀性强等诸多缺陷,已逐渐被新型高效吸收剂所替代。羟乙基乙二胺(AEEA)是一种潜在的新型高效吸收剂,研究AEEA溶液及其复配溶液吸收CO_2反应动力学,不仅可以揭示吸收过程的反应机理,亦可以为吸收工艺和工业设备的设计提供依据,为其工业化应用奠定基础。在温度298.15K～303.15K、常压条件下,基于快速拟一级反应模式初步研究了AEEA与哌嗪、氨乙基哌嗪复配溶液吸收CO_2的反应动力学,建立了简化的动力学方程。求解了CO_2-AEEA-PZ系统的反应速率常数k_(2.AEEA)~1=10662exp[-(3.525×10~4)/R(1/T-1/298.15)]、k_(2.PZ)=16356exp[-(3.289×10~4)/R(1/T-1/298.15)];同时求解了CO_2-AEEA-AEP系统反应速率常数k_(2.AEEA)~2=12184exp[-(3.221×10~4)/R(1/T-1/298.15)]、k_(2.AEP)=25788exp[-(3.167×10~4)/R(1/T-1/298.15)]。对比 CO_2-AEEA-PZ与CO_2-AEEA-AEP系统的动力学数据,结果表明,少量添加PZ和AEP均能对AEEA溶液吸收CO_2起到一定促进作用。但是PZ的促进作用很微弱,而AEP的促进作用相对较大,效果明显;所得结果可以为AEEA复配溶液药剂筛选及工业应用提供依据。

气液填料反应塔设计计算式的探讨

气液填料反应塔的设计计算式大都没有解析解,一般只有数值解或用图解积分计算,既费时,又费力。本文导出了飞速不可逆反应和快速拟一级不可逆反应这两种特定情况下的解析计算式,可直接用于填料反应塔的设计计算。