添加劑對(duì)水合物法CO2-N2分離促進(jìn)研究.pdf

1、隨著水合物技術(shù)在氣體分離領(lǐng)域研究的深入和創(chuàng)新，水合物法CO2捕集技術(shù)被認(rèn)為是最具潛力的CO2捕集方法之一。本文針對(duì)傳統(tǒng)燃煤電站CO2捕集難題，以水合物法CO2/N2分離技術(shù)研究為目的，對(duì)多孔介質(zhì)內(nèi)不同濃度混合添加劑（THF+TBAB）作用下水合物熱力學(xué)特性和氣體分離效果進(jìn)行了研究，并利用高分辨率核磁共振成像(MRI)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)流動(dòng)過程中的水合物生成和分解特性進(jìn)行了可視化研究，為混合添加劑作用下水合物法回收煙氣中CO2技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用提供

2、了有力的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　利用水合物基礎(chǔ)物性實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)，測(cè)試了CO2/THF/TBAB體系的水合物相平衡及水合物生成誘導(dǎo)時(shí)間。研究發(fā)現(xiàn)THF和TBAB混合添加劑能夠緩和水合物的生成條件，1％THF與不同濃度的TBAB混合時(shí)，對(duì)CO2水合物相平衡的影響較小（1％THF+5％TBAB除外）;當(dāng)THF濃度為5％時(shí)，提高TBAB濃度能夠有效的降低水合物相平衡壓力。5％THF+5％TBAB混合添加劑在降低水合物相平衡壓力和水合物生成誘導(dǎo)時(shí)間

3、方面顯著優(yōu)于本研究其它工況。
　　通過深入研究混合添加劑條件下CO2/N2水合物相平衡以及CO2/N2分離特性，發(fā)現(xiàn)5％THF+5％TBAB和5％THF+10％TBAB兩組濃度下的水合物相平衡條件基本相同?；旌咸砑觿?duì)氣體分離特性的改善效果顯著，提高THF和TBAB的濃度，氣體消耗量和CO2回收率均大幅增加。另外，隨著初始?jí)毫Φ纳撸瑲怏w消耗量、CO2回收率和CO2分離因子均呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，所以高壓有利于氣體分離。綜合考慮水合物相平

4、衡條件和氣體分離效果，5％THF+10％TBAB濃度的混合添加劑和6MPa的操作壓力可以作為水合物法CO2/N2分離的最優(yōu)條件。
　　為了研究連續(xù)條件下水合物法氣體分離技術(shù)，本研究利用MRI實(shí)驗(yàn)平臺(tái)測(cè)試了CO2/N2流動(dòng)過程中水合物的生成和分解特性。在進(jìn)行CO2/N2水合物恒壓生成實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)水合物分解水更容易生成水合物，且5MPa及以上壓力條件下水合物的生成量更多。水合物流動(dòng)生成過程中，小流速有利于水合物的生成，水合物生成量更多