李金玮毕设开题报告.doc

北京石油化工学院本科毕业设计(论文)开题报告题目名称: 醇胺法吸收二氧化碳的吸收塔设计题目类型:设计型学生姓名:李金玮专业:环境工程学院:机械工程学院年级:环 06级指导教师:王建宏 2010 年3月 15日一、选题背景、研究意义及文献综述 1、选题背景二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩,使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散,其结果是地球表面变热起来。因此,二氧化碳也被称为温室气体。温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气,这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。由环境污染引起的温室效应是指地球表面变热的现象。它会带来以下列几种严重恶果: 1)地球上的病虫害和传染疾病增加; 2)海平面上升; 3)气候反常,海洋风暴增多; 4)土地干旱,沙漠化面积增大。 5)经济的影响全球有超过一半人口居住在沿海 100 公里的范围以内,其中大部份住在海港附近的城市区域。所以,海平面的显著上升对沿岸低洼地区及海岛会造成严重的经济损害,例如:加速沿岸沙滩被海水的冲蚀、地下淡水被上升的海水推向更远的内陆地方。 6)农业的影响实验证明在 CO 2高浓度的环境下,植物会生长得更快速和高大。但是, '全球变暖' 的结果可会影响大气环流,继而改变全球的雨量分布与及各大洲表面土壤的含水量。由于未能清楚了解' 全球变暖' 对各地区性气候的影响,以致对植物生态所产生的转变亦未能确定。 7)海洋生态的影响沿岸沼泽地区消失肯定会令鱼类,尤其是贝壳类的数量减少。河口水质变咸可会减少淡水鱼的品种数目,相反该地区海洋鱼类的品种也可能相对增多。至于整体海洋生态所受的影响仍未能清楚知道。 8)水循环的影响全球降雨量可能会增加。但是,地区性降雨量的改变则仍未知道。某些地区可有更多雨量,但有些地区的雨量可能会减少。此外,温度的提高会增加水份的蒸发,这对地面上水源的运用带来压力。科学家预测:如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展,到 2050 年全球温度将上升 2- 4 摄氏度,南北极地冰山将大幅度融化,导致海平面大大上升, 一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中,其中包括几个著名的国际大城市:纽约,上海,东京和悉尼。 2研究意义二氧化碳造成的温室效应引起了全球的广泛关注。已成为国际能源领域研发的热点。全球应对气候变化的核心是减少温室气体排放, 其中主要是减少能源消费的 CO 2 排放。根据 EIA (Energy Information Administration) 的数据统计,2004 年我国 CO2 排放总量为 47亿,t约占世界总量的 17%, 居世界第二,仅次于美国。 2000 —200 4 年,我国 CO 2 排放的增长量占世界同期 CO2 排放增长量的 50% 以上,预计 2010 年前我国 CO 2 排放量就有可能超过美国成为世界第一排放大国(部分外媒宣称 200 7年我国 CO2 排放量已经跃居世界第一)。我国 CO 2排放量较快增长的态势,将越来越受到国际社会的关注和压力。燃煤电厂 CO 2 排放是我国温室气体的最主要排放源, 约占我国 CO 2排放总量的 50% 。近年来,随着火电装机容量的迅速增多,燃煤电厂 CO 2排放的绝对数量和相对比例还将进一步增加。因此, CO 2 的减排将是我国燃煤发电未来可持续发展的瓶颈之一。由于我国能源结构以燃煤发电为主, 以及今后对燃煤发电的长期投入,从燃煤烟气中有效的脱除 CO 2将刻不容缓。尽管发展新型煤电技术、可再生能源、核电与节能降耗等是可行的 CO 2减排手段, 但是我国能源结构长期以燃煤发电为主的现状, 决定了只有进行 CO 2 的捕集与永久封存才是减少温室气体排放的根本手段, 也是进一步大量减少 CO 2 排放的唯一手段。目前,国际上 CO 2捕集与封存技术正处于研究开发和示范阶段,尚未达到商业化, 我国在此领域的研发也刚刚起步[1]。现阶段 CO 2回收方法主要有吸收法和分离法两种方法,而化学吸收法在工业上的应用尤为广泛。在传统的化学脱碳过程中,应用一乙醇胺(MEA) 法脱除 CO 2已进行了广泛的研究,并成功地用于化工厂的 CO 2回收,但其成本高达 34美元/吨[2] 二氧化碳的吸收主要是在吸收塔内进行,吸收塔的性能直接影响着二氧化碳的吸收效果。 3 文献综述一醇胺溶液的选择 1多种醇胺溶液吸收二氧化碳的研究 醇胺溶液种类及浓度对吸收速率的影响 醇胺溶液种类对吸收速率的影响分别取 5mL 的 DEA 、 TEA 、 MDEA 溶液, 采用鼓泡吸收装置, 常温常下测定它们对 CO 2 的吸收速率。不同醇胺溶液吸收速率随时间的变化关系如图 1 所示。从图 1中可以看出,浓度皆为