ZIF-8浆液中试分离CO_(2)/N_(2)过程模拟及能耗分析

黄子轩; 陈欢; 李海; 王明龙; 陈光进; 刘蓓

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ZIF-8浆液中试分离CO_(2)/N_(2)过程模拟及能耗分析

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ZIF-8/2-甲基咪唑-乙二醇-水浆液(ZIF-8浆液)可以高效低耗能地分离CO_(2)。为了进一步评估ZIF-8浆液在填料塔中分离CO_(2)的塔效率及能耗,使用Peng-Robinson(PR)状态方程,求出CO_(2)和ZIF-8浆液的二元交互作用参数(kCO_(2)),将二元交互作用参数和AspenPlus软件进行关联,对CO_(2)/N_(2)多级吸收分离进行过程模拟。计算结果表明在中试填料塔中,ZIF-8浆液仅需要5块理论塔板即可将CO_(2)浓度由20%(mol)降低至2%(mol)以下,填料塔的塔板效率为25%。对中试分离CO_(2)/N_(2)进行能耗计算,结果表明当解吸条件为解吸温度333 K,解吸压力0.8 MPa和空气吹扫流量200 L/h时,CO_(2)捕集等效功最低可至0.474 GJ/tCO_(2)。在同样条件下使用ZIF-8浆液和MEA(30%(mass))水溶液进行碳捕集时,CO_(2)捕集等效功分别为0.507 GJ/tCO_(2)和0.957 GJ/tCO_(2),ZIF-8浆液的CO_(2)捕集等效功仅为MEA水溶液的53%。

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来源
《化工学报》 |2022年第1期|322-331|共10页
作者
黄子轩; 陈欢; 李海; 王明龙; 陈光进; 刘蓓;
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作者单位

中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室;

北京102249;

中国科学院过程工程研究所;

绿色过程与工程重点实验室;

北京100190;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类物料计算;
关键词
ZIF-8; 二氧化碳捕集; 填料塔; 过程模拟; 能耗分析;

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