TBAB和CP双添加剂水合物法分离烟气中的CO2

化工进展

TBAB和CP双添加剂水合物法分离烟气中的CO2

詹昊1，2，徐纯刚1，2，李小森1，颜克凤1

1中国科学院广州能源研究所天然气水合物开采及综合利用实验室，中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室，广东广州 510640；2中国科学院研究生院，北京 100049

出版日期:2012-07-05 发布日期:2012-07-05

An experimental study on CO2 hydrate-based separation from flue gas with tetra-n-butyl ammonium bromide/cyclopentane solution

ZHAN Hao1，2，XU Chungang1，2，LI Xiaosen1，YAN Kefeng1

1Key Laboratory of Renewable Energy and Gas Hydrate，Chinese Academy of Sciences，Guangzhou Institute of Energy Conversion，Guangzhou 510640，Guangdong，China；2 Graduate School of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China

Online:2012-07-05 Published:2012-07-05

摘要/Abstract

摘要： 在四正丁基溴化铵（TBAB）和环戊烷（CP）双添加剂体系下进行了一级水合物法分离烟气中CO2的研究。对比了纯体系和双添加剂体系对水合物生成过程及分离效果的影响。获得了合适的操作条件（温度276.15 K，压力2.0～3.3 MPa）、初始液气比（0.78）、添加剂浓度（CP体积分数为0.6%）。在合适条件下，双添加剂体系相比纯TBAB体系水合过程的载气量达至1.5～2.0倍，剩余气相中CO2摩尔分数由17%降至7%，去除率由40%～50%上升到60%～70%。实验表明，双添加剂体系在水合物法CO2分离技术的分离效果及节能方面存在潜力，为工业化水合物法净化烟气提供了参考和标准。

关键词: CO2分离, 水合物法, 四正丁基溴化铵, 环戊烷, 烟气, 分离效率

Abstract: Experiments for CO2 separation from flue gas (CO2/N2) are conducted with the one-stage hydrate method using TBAB (tetra-n-butyl ammonium bromide，C16H36NBr) and CP (cyclopentane，C5H10) as joint additives. The effects of TBAB and TBAB/CP on hydrate formation and separation efficiency were investigated and compared. The suitable conditions of 276.15 K and 2.0—3.3 MPa along with initial liquid gas volume ratio of 0.78 and the CP volume concentration of 0.6 % were obtained. Under such conditions，the gas uptake with TBAB/CP joint additives was 1.5—2.0 times higher than that in TBAB solution. Meanwhile，the CO2 concentration in residual gas phase could be decreased from 17% to 7%. The split fraction of 60%—70% was also higher than that of 40%—50% in pure TBAB solution. The result demonstrated that TBAB/CP system was evidently helpful for hydrate-based CO2 capture from the flue gast.

Key words: CO2 separation, hydrate, tetra-n-butyl ammonium bromide （TBAB）, cyclopentane （CP）, flue gas, separation efficiency

詹昊1，2，徐纯刚1，2，李小森1，颜克凤1. TBAB和CP双添加剂水合物法分离烟气中的CO2[J]. 化工进展.

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