大氣中二氧化碳之增加主要系由化石燃料大量消耗之結果,二氧化碳會吸收由地球表面反射之紅外線而造成溫度上升、海平面上升等氣候變遷而稱之為”溫室效應”。由氣候綱要公約及京都議定書之協定均可瞭解:此時已屆研究及發展各項減少溫室效應氣體技術之際,而如何降低二氧化碳之最大排放源產生之二氧化碳更為首要之務。接下來武漢紐瑞德特氣小編月月為大家介紹一下如何以MEA溶液去除煙道氣中二氧化碳氣體。
本研究將建立一套去除煙道氣中二氧化碳系統之攪拌槽型式實驗設備,在反應槽氣液相攪拌轉速分別為235rpm及200rpm下,以MEA(aq)、DEA(aq)、MDEA(aq)、NH3(aq)、NaOH(aq)及混合醇胺溶液為吸收劑測定各種操作狀況下之吸收速率,以瞭解其較佳之吸收劑及較適之操作條件,并求得此系統的各項反應動力數據。
本研究成果如下:
1.以MEA吸收CO2:
在溫度50℃,進氣CO2濃度15%(V/V),進氣流量2~12L/min,吸收劑MEA=10~50%(W/W)情況下。結果顯示當氣體流速增加,其吸收速率會隨之增加,但隨著氣體流速增加其改變吸收速率的量會越少。而在不同濃度的吸收劑下,當吸收劑的濃度越高,其吸收速率越快,然在MEA=30%時的吸收速率為最大。在溫度50℃,氣體流量12L/min,進氣CO2濃度5~20%(V/V),吸收劑MEA=10~50%(W/W)的情況下。結果顯示當進氣CO2濃度越高其吸收速率越快,而吸收劑的情形跟上述雷同。
2.改變溫度對MEA吸收CO2的影響:
在溫度為30~70℃,氣體流量12L/min,進氣CO2濃度15%,吸收劑為MEA=10~50%(W/W)情形下。結果顯示當溫度越高其吸收速率會越高,而不同濃度的MEA其情形跟上述雷同。
3.加入NOx、SO2對MEA吸收CO2之影響:
在溫度50℃,氣體流量12L/min,進氣CO2濃度15%,加入NOx =300~800ppm或SO2=500~1500ppm或同時加入NOx=500ppm+SO2=1000 ppm,吸收劑為MEA=10~50%(W/W)的情形下。其結果顯示加入NOx及SO2后,NOx及SO2的存在會對MEA吸收CO2有降低的作用。
4.比較混合醇胺同時吸收CO2+NOx+SO2之關系:
在溫度50℃,氣體流量12L/min,進氣CO2濃度15%(V/V),NOx=500ppm,SO2=1000ppm的情形下,吸收劑為MEA/NH3=30/1、30/3,MEA/DEA=30/10、30/20,MEA/MDEA=30/5、30/10。其結果顯示,加入NH3有助于吸收速率的增加,同時又抵抗了NOx、SO2對MEA吸收CO2不良的影響,加入越多的NH3吸收CO2效果越好。加入DEA時對MEA吸收CO2有不良的影響,加入越多其反效果越大。加入MDEA時對MEA吸收CO2有不良的影響,加入越多其反效果越大。
5.比較不同吸收劑吸收CO2之關系:
在溫度50℃,氣體流量12L/min,進氣CO2濃度15%(V/V)情行下,吸收劑為NH3=0.57~2.51M、NaOH=1~3M、MEA=1.64~4.91M DEA=0.98~2.93M、MDEA=0.87~2.62M。其結果為吸收速率的快慢分別為:NH3>MEA>NaOH>DEA>MDEA。
6.由不同吸收劑濃度之MEA(10~50%)吸收不同進流濃度之CO2(5~20%),中可以得到下面之反應速率關系式。在不同溫度(30~70℃)的操作條件下, 我們可以得到活化能、碰撞因子反應速率常速為:Ea=32.26Kj/molA=2.573*105
7.本研究根據SAS軟體回歸求得一經驗式
而各參數對吸收速率之影響程度依序為MEA濃度、二氧化碳進氣濃度、操作溫度、Flow rate、NOx進氣濃度及SO2進氣濃度。