氨水吸收CO_2的吸收热预测模型

基于e-NRTL模型,利用Aspen Plus软件建立了氨水吸收CO2的吸收热预测模型,验证了NH3-CO2-H2O体系的汽液平衡、液相组成形态并与前人的实验数据做了对比,进而结合负载CO2的氨水溶液中各离子及分子的变化特征,对CO2吸收过程的反应热随着CO2负载量的变化规律进行了预测并与已发表的数据进行了比较。结果表明,该吸收热模型能够准确地实现氨水吸收CO2过程中汽液平衡、液相反应以及吸收热的计算。氨水吸收CO2的反应热主要受H2O的电离、NH3的电离、NH2COO-的生成与水解、CO2的溶解等反应过程的影响,H2O的电离过程受NH3的电离过程的抑制,对于总吸收热的贡献最大,NH2COO-的反应则随着CO2负载量的增加先放热再吸热。随着温度的升高,总吸收热有所降低,当温度为80℃时,在较低的CO2负载区间[0.2～0.5mol CO2·(mol NH3)-1],总吸收热约为70.5kJ·(mol CO2)-1。