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近年来全球气候变暖现象日益严重,而CO2作为一种主要的温室气体,其排放量占总温室气体的80%左右,为了缓解气候变暖带来的严重环境问题,各国都面临着CO2减排的艰巨任务。醇胺溶液化学吸收法是目前工业应用较为广泛的CO2捕集技术,具有吸收容量大、净化程度高、可再生等优点,但醇胺吸收法较多在传统塔设备中进行吸收分离,受限于设备传质效率低,设备尺寸大等问题,难以实现CO2气体的高效捕集。超重力技术是一种新型的化工过程强化技术,具有高效的气液传质效果,基于此,本文吸收部分主要考察羟乙基乙二胺溶液(AEEA)在旋转填充床(RPB)中脱除CO2的效果,获取该过程中工艺操作条件对CO2脱除率的影响规律,以及获取CO2脱除过程中RPB强化传质的基本过程参数,如气相体积传质系数(KGa),为后续过程放大提供基础和支撑。解吸实验部分选取AEEA溶液和南化院MA-1混合胺溶液的富液,从再生率、传质系数、传质单元高度等方面,来考察用RPB替代传统解吸塔的实验效果。吸收实验结果表明,随着超重力水平和吸收温度的升高,气相体积传质系数和CO2脱除率先增大后趋于平缓;随着吸收剂质量浓度的增大,气相体积传质系数和CO2脱除率先增大后减小;随着气液比和进口 CO2浓度的增大,气相体积传质系数和CO2脱除率逐渐减小。获得较优的工艺条件为:超重力水平87～116,气液比140～160 L/L,吸收剂质量浓度25%。与传统塔设备相比,在RPB中AEEA吸收C02的传质系数要高出一个数量级,有利于该体系在实际工业应用中的放大,以及减小设备占地面积和成本。此外,将人工神经网络(ANN)模型应用于RPB中KGa的预测,最终模拟结果与实验结果的误差小于± 10%。再生实验结果表明,采用RPB替代传统解吸塔进行醇胺溶液再生研究是可行的,而且RPB对于解吸过程的强化作用以及降低设备成本有着非常重要的意义。AEEA和混合胺两种体系的结果表明,转子转速、富液流量、再沸器停留时间以及富液中CO2负载对再生率和液相体积传质系数都存在积极的作用,但是增大再沸器停留时间又会增大能耗,对再生系统造成不利的影响。本实验研究中,获得的适宜操作条件为转速1000～1200 rpm,再沸器停留时间为10 min,且RPB内传质和传热系数均可达到传统解吸塔的3.5倍。