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众所周知,温室效应加剧所带来的一系列负面影响正严重威胁着人类生存和发展,其中CO2对温室效应贡献超过60%。因此必须控制CO2排放尤其是燃煤电厂的CO2排放。目前国内外CO2控制排放技术发展迅速,主要有燃烧前脱除,富氧燃烧技术以及燃烧后脱除等。相对而言化学吸收脱除CO2法技术更成熟且最具有前景。然而使用MEA为吸收剂,通过热再生进行CO2分离回收的传统工艺存在能耗过高,易腐蚀降解等问题,因此本文从使用氨水作为吸收剂,通过中空纤维膜接触器进行氨水富液减压再生研究,主要结论如下:氨水具有良好的CO2吸收特性及脱除效果。随着氨水浓度的升高,CO2脱除率可高达98%以上,传质速率也随之上升。液相流量,气相流量,温度以及C02体积分数等因素也能够影响CO2吸收效果。其中:CO2脱除率和传质速率随着液相流量,温度的增加而增加。气相流量以及C02体积分数的增加能够促进C02脱除率,但是会抑制C02传质速率。与氨水热再生工艺相比,膜减压再生工艺具有更好的再生效果。氨水富液膜减压再生可以在更低再生温度(60℃)时,富液CO2再生程度超过60%。再生效果受富液液相流量,再生温度以及再生压力的影响。液相流量越小,氨水富液C02再生程度越高,但再生传质速率会越小;再生温度越高,再生压力越低,C02再生效果越好,但受到能耗以及膜寿命等因素的限制。减压再生能耗由热耗和电耗组成,其中热耗所占比例超过70%,液相流量越高,再生压力越高,再生温度越低则热耗越高;工艺总电耗中真空泵电耗占80%以上。对于氨水热再生用于燃煤电厂CO2脱除,膜减压再生能耗仅为其能耗的56.1%。氨水对膜材料有较强的侵蚀性,PP膜比PVDF具有更好的抗侵蚀性。氨水浓度越高,温度越高,富液负荷越大,PP膜材料受到的侵蚀作用越严重。氨水具有很强的挥发性,对于膜减压再生工艺,吹扫N2流量越大,富液氨浓度以及CO2负荷越高,再生温度越高,氨挥发性越强。添加位阻胺AMP对抑制氨挥发有一定效果,添加1%浓的度后氨挥发量下降了9%,并且对再生性能没有很大影响,体现了很好的效果。受到膜价格以及吸收工艺等影响,当前膜减压再生工艺经济性相对于传统热再生没有明显优势。膜减压再生工艺中膜投资占40%以上,当膜价格降低到33.5元/m2以下时,膜减压再生工艺经济性将优于传统热再生工艺。同时膜寿命的增加也会提高其经济性,但膜寿命过长会增加其维护成本,从而影响整体经济性。此外,通过优化减压再生工况减少膜接触面积,或减少吸收塔投资等也能有效的降低其成本。