CO2化学吸收法中再生气的陶瓷膜余热回收特性

作者：崔秋芳; 徐立强; 涂特; 贺清尧; 晏水平^*

来源：化工进展, 2019, 38(08): 3540-3547.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2018-2118

• 传热
• 传质
• 对流
• 热传导
• 膜
• 渗透

在CO2化学吸收法工艺中,采用富液分流工艺,利用在贫富液换热器前分流的冷富CO2吸收剂溶液回收再生塔顶排出的热再生气(一般为CO2和水蒸气混合气)的余热,有助于降低CO2再生热耗。本文在乙醇胺(MEA)基富液分流化学吸收工艺中,以纳米级多孔亲水陶瓷膜作为分流冷富液和热再生气之间的换热介质,利用水的热质耦合传递强化余热的回收性能。以余热回收通量为指标,探讨了分流的MEA富液流量、温度、质量分数、CO2负荷和热再生气流量及再生气中水蒸气摩尔分数对陶瓷膜热回收性能的影响,并对比了不同分离层孔径陶瓷膜的余热回收性能。结果显示,陶瓷膜的余热回收性能随MEA富液流量的增加而增加,但却随富液温度的升高而大幅下降。同时,随着气体流量和再生气中水蒸气摩尔分数的增大,热回收通量均会增大。由水传质所引发的对流换热对热回收通量具有促进作用,可占总热回收量的10%左右。由于CMHE-10陶瓷膜的分离层孔径与孔隙率均大于CMHE-4陶瓷膜,因而其水传质通量大于CMHE-4陶瓷膜。但CMHE-10陶瓷膜的有效热导率却低于CMHE-4陶瓷膜,因而热回收过程中其水蒸气的冷凝总量要小,导致其热回收性能低于CMHE-4陶瓷膜。

• 单位
  华中农业大学