基于MDEA的烟气SO_(2)捕集过程工艺参数和能量集成分析

有机胺吸收法是一种高效环保型烟气脱硫技术,而从系统工程的角度对烟气SO_(2)捕集工艺的分析、优化和能耗评估尚未有详细报道。对N-甲基二乙醇胺(MDEA)为吸收剂的烟气SO_(2)捕集过程工艺进行研究,考察了MDEA浓度、温度、SO_(2)解吸率对捕集效果的影响规律。结果显示,MDEA溶液浓度为30%(质量)、烟气温度不高于45℃、回流贫液温度不高于41℃时,SO_(2)吸收效果较好;增加SO_(2)解吸率是以降低解吸气中SO_(2)纯度和增大再沸器负荷为代价,水分汽化是再生能耗增高的主要原因。针对吸收剂再生过程能耗大的问题,采用热泵辅助精馏对解吸过程进行能量集成,吸收剂再生能耗可降低47%,年度总费用(TAC)可降低9.93%。本研究对有机胺体系的SO_(2)捕集系统工业化应用具有重要的指导作用。

新型的BHEP-醚水溶液相变吸收二氧化硫

针对有机胺湿法烟气脱硫过程能耗高的问题,本文开发了一种新型的N,N′-双(2-羟乙基)哌嗪有机胺(BHEP)/二乙二醇二乙醚(DEGDEE)水系液-液相变吸收剂,并研究其吸收解吸SO_(2)性能及相变机理。结果表明,BHEP与二氧化硫(SO_(2))反应生成了极性较强的铵盐,与非极性醚差异较大,产生盐析效应而导致其分相。上相中DEGDEE的浓度很高,质量分数大于97%,胺、SO_(2)和水的质量分数低于1%,可直接循环使用;约有99%以上的胺和SO_(2)富集在下相,只需对下相解吸,从而大大地降低了能耗。有机胺BHEP和DEGDEE的浓度越高,越易发生相变,下相体积占比和DEGDEE分配率越小,SO_(2)和BHEP的分配率几乎不受影响;两者浓度太高时还会发生吸收前分相。DEGDEE对SO_(2)的物理吸收使体系的吸收能力提高,在质量分数15%BHEP水溶液中加入质量分数20%的DEGDEE后,循环吸收容量和解吸率分别提高了6.43%和10.59%,能耗降低了13.69%,该相变吸收剂具有较好的应用前景。