外加磁場作用下鼓泡氨法脫碳特性研究.pdf

1、溫室氣體減排已成為當(dāng)今世界共同關(guān)注的熱點問題。CO2作為最主要的溫室氣體，主要來源于化石燃料燃燒。燃燒后捕集被認(rèn)為是很有發(fā)展?jié)摿Φ腃O2控制技術(shù)，該技術(shù)包括化學(xué)吸收法、吸附法、膜分離法、低溫分離法和物理吸收法。氨水吸收劑具有成本低、吸收容量高、不易降解、對設(shè)備無腐蝕等優(yōu)點，顯示了廣闊的應(yīng)用前景。為解決氨水吸收存在的CO2吸收反應(yīng)速率低、氨逃逸高等問題，本文系統(tǒng)研究了外加磁場(EMF)和磁性顆粒對氨水吸收CO2的性能，論文主要工作和結(jié)論如

2、下:
　　利用鼓泡氨水脫碳實驗系統(tǒng)，研究了氨水濃度、模擬煙氣流量、CO2濃度、反應(yīng)溫度等因素對氨水吸收CO2性能的影響。結(jié)果表明:隨著氨水濃度升高，CO2脫除效率明顯提高。隨著模擬煙氣流量的增加，CO2脫除效率有所降低，但CO2吸收量卻得到了一定程度的提高。隨著CO2濃度的提升，CO2脫除效率有小幅降低。隨著反應(yīng)溫度的提高，CO2吸收效率呈現(xiàn)傾斜“N”的變化趨勢，即溫度為20-34℃下，CO2脫除效率快速上升，溫度為34-52℃時

3、，CO2脫除效率稍有下降，溫度大于52℃時，又有所上升。在氨水濃度為8％-10％、模擬煙氣流量為3.0 L/min、CO2濃度為20％和反應(yīng)溫度34℃下可獲得最佳的鼓泡氨水脫碳效果。
　　利用外加磁場鼓泡氨水脫碳實驗系統(tǒng)，研究了外加磁場(EMF)和磁性顆粒對氨水脫碳過程的影響，系統(tǒng)分析了EMF和磁性顆粒協(xié)同作用條件下各影響因素對鼓泡氨水脫碳性能的影響，探討了EMF和磁性顆粒的作用機制。結(jié)果表明:EMF和磁性顆粒協(xié)同作用可以顯著提高

4、氨水對CO2脫除效率，就四種EMF布置方式而言，EMF-B布置對CO2脫除效率最佳。CO2脫除效率隨著EMF強度的增加而增加，但過高的磁場強度產(chǎn)生的促進作用不顯著。就Fe、Fe2O3和Fe3O4三種磁性顆粒而言，納米Fe3O4能可以獲得更高的CO2脫除效率。隨著納米Fe3O4顆粒添加量增加，CO2脫除效率呈現(xiàn)先快速上升然后趨于穩(wěn)定的趨勢，其最大脫碳效率達98.5％，且其反應(yīng)前后性質(zhì)未變性。EMF可以有效促進低濃度氨水對CO2的吸收作用，

5、且在模擬煙氣流量增加時，外加磁場能有效減緩CO2脫除效率下降趨勢。在CO2濃度為12％-20％條件下，EMF能有效促進CO2的吸收過程，CO2脫除效率比無外加磁場條件高5個百分點。在反應(yīng)溫度為20-60℃條件下，與無EMF和磁性顆粒相比，添加EMF和磁性顆粒的氨水脫碳效率隨反應(yīng)溫度的變化趨勢沒有本質(zhì)差別，但可以使氨水脫碳效率曲線向低溫方向移動5℃，從而有助于降低脫碳反應(yīng)溫度?？傮w而言，EMF和磁性顆粒協(xié)同作用下，氨水對CO2脫除的最佳工