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二氧化碳吸收與解吸實(shí)驗(yàn)裝置,二氧化碳實(shí)驗(yàn)裝置

2025-02-10 08:15
  二氧化碳(CO₂)的吸收與解析是工業(yè)中的重要過程,尤其在碳捕集與封存(CCS)和天然氣處理等領(lǐng)域。
DB-HY122 二氧化碳吸收與解析實(shí)驗(yàn)裝置

二氧化碳吸收與解析實(shí)驗(yàn)裝置
 
二氧化碳吸收與解析實(shí)驗(yàn)裝置

二氧化碳吸收與解析實(shí)驗(yàn)裝置

技術(shù)指標(biāo)                            說             明
裝置特點(diǎn) 1、整個(gè)裝置美觀大氣,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,整體感強(qiáng),能夠充分體現(xiàn)現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)裝置的概念。
2、設(shè)備整體為自行式框架結(jié)構(gòu),并安裝有禁錮腳,便于系統(tǒng)的拆卸檢修和搬運(yùn)。
3、全塔氣液接觸現(xiàn)象可視。
4、本實(shí)驗(yàn)裝置采用二氧化碳——水體系。CO2氣體無味、無毒、廉價(jià),所以氣體吸收實(shí)驗(yàn)常選擇CO2作為溶質(zhì)組分。
5、塔中部有液體再分布器,塔底部有柵板式填料支承裝置。填料塔底部有液封裝置,以避免氣體泄漏。
6、裝置設(shè)計(jì)可360度觀察,實(shí)現(xiàn)全方位教學(xué)與實(shí)驗(yàn)。
7、實(shí)驗(yàn)除可直接在控制柜進(jìn)行所有操作外,還可遠(yuǎn)程至電腦展開智能調(diào)節(jié)及顯示儀表+串口通訊+上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)模式,配套實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)處理軟件。數(shù)據(jù)可通過U盤導(dǎo)出,可連接打印機(jī)打印數(shù)據(jù)。裝置能夠?qū)崿F(xiàn)手動和自動無擾切換操作,并安裝安全聯(lián)鎖保護(hù)和自動報(bào)警裝置,保證設(shè)備正常運(yùn)行不出現(xiàn)安全事故。
裝置功能 1、測定填料吸收塔不同噴淋密度下的體積傳質(zhì)系數(shù);
2、測定填料解吸塔飽和液的體積傳質(zhì)系數(shù);
3、改變吸收液流量,實(shí)現(xiàn)單吸收實(shí)驗(yàn)操作;
4、飽和液做解吸液相,實(shí)現(xiàn)單解吸實(shí)驗(yàn)操作
5、吸收與解吸的液相、氣相流量相同,實(shí)現(xiàn)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)操作;
6、了解填料塔的流體力學(xué)性能;
7、全觸摸集成化控制,高穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸,硬件加密。
設(shè)計(jì)參數(shù) 液相體積傳質(zhì)系數(shù):0.006—0.02( m/s)。
空氣流量:0.1~40m3/h。
二氧化碳流量:16-160L/h。
填料塔壓降:0.6—1.5KPa;常溫、常壓操作。
公用設(shè)施 水:裝置自帶透明水箱,連接自來水。實(shí)驗(yàn)時(shí)經(jīng)離心泵進(jìn)入吸收塔,循環(huán)使用。
電:電壓AC220V,功率1.5KW,標(biāo)準(zhǔn)單相三線制。每個(gè)實(shí)驗(yàn)室需配置1~2個(gè)接地點(diǎn)(安全地及信號地)。
氣:空氣來自風(fēng)機(jī)(自帶氣源),CO2來自氣體鋼瓶。
實(shí)驗(yàn)物料:水-- CO2。
外配設(shè)備、藥品:二氧化碳鋼瓶及減壓閥;Ba(OH)2標(biāo)準(zhǔn)液、HCL標(biāo)準(zhǔn)液、化學(xué)分析儀。(用戶自配)
主要設(shè)備 1、玻璃填料解吸塔:內(nèi)裝φ10×10mm拉西環(huán)填料;填料塔內(nèi)徑 D=90mm。
2、玻璃填料吸收塔:內(nèi)裝φ10×10mm拉西環(huán)填料;填料塔內(nèi)徑 D=90mm。吸收塔填料層有效高度Z=1000mm。
3、二氧化碳流量檢測:轉(zhuǎn)子流量計(jì),流量范圍 0.16-1.6L/min! 
4、空氣流量檢測:流體力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)采用渦街流量計(jì),流量范圍0~55m3/h;傳質(zhì)性能實(shí)驗(yàn)采用質(zhì)量流量計(jì),流量范圍0~200L/min。
5、液體流量檢測:渦輪流量計(jì),流量范圍40~600L/h。
6、塔體床層壓降由3KPa差壓傳感器測取,觀察上下塔壓降變化。  
7、風(fēng)機(jī):漩渦氣泵,功率 550W。
8、解吸水泵:304不銹鋼離心泵,功率370W。
9、吸收水泵:304不銹鋼離心泵,功率370W。
10、水槽:容積約80L。
11、管路:透明材質(zhì),壁厚≥2.5mm。
12、溫度傳感器:Pt100,分辨率0.1℃,精度0.5%。
13、電器:接觸器、開關(guān)、漏電保護(hù)空氣開關(guān)。
14、中央處理器:執(zhí)行速度0.64μs,內(nèi)存容量16K,功能:數(shù)據(jù)處理運(yùn)算。
15、模擬模塊:高達(dá)16位分辨率,總和精度±0.5%,內(nèi)建RS485通訊模式。
16、溫度模塊:分辨率0.1℃,精度0.5%,內(nèi)建RS485通訊模式。
17、在線式二氧化碳?xì)怏w檢測儀:濃度測量范圍0-10000ppm,精度誤差±3%,4-20mA信號輸出,精確檢測裝置吸收二氧化碳的濃度。
18、顯示終端:采用一體機(jī)平板觸摸電腦,全程數(shù)字化觸摸屏控制操作。HMI:投射式觸控技術(shù),5000萬次觸摸點(diǎn),內(nèi)存4G,功能:中央處理器數(shù)據(jù)顯示控制。
19、額定電壓:220V,總功率:1.5kW。
20、外形尺寸:1600×550×2100mm(長×寬×高),外形為可移動式設(shè)計(jì),帶剎車輪,高品質(zhì)鋁合金型材框架,無焊接點(diǎn),安裝拆卸方便,水平調(diào)節(jié)支撐型腳輪
21、工程化標(biāo)識:包含設(shè)備位號、管路流向箭頭及標(biāo)識、閥門位號等工程化設(shè)備理
念配套,使學(xué)生處于安全的實(shí)驗(yàn)操作環(huán)境中,學(xué)會工程化管路標(biāo)識認(rèn)知,培養(yǎng)學(xué)生
工程化理念。
22、配套測控軟件可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)在線采集顯示數(shù)據(jù)、曲線及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等。通過WIFI技術(shù)實(shí)現(xiàn)終端覆蓋。
測控組成 變量 檢測機(jī)構(gòu) 顯示機(jī)構(gòu) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)
液體進(jìn)口溫度 Pt100鉑電阻 觸摸屏
氣體進(jìn)口溫度 Pt100鉑電阻 觸摸屏
液體流量 渦輪流量計(jì) 觸摸屏 手動調(diào)節(jié)
CO2流量 轉(zhuǎn)子流量計(jì) 現(xiàn)場顯示 手動調(diào)節(jié)
空氣流量 渦街流量計(jì) 觸摸屏 手動調(diào)節(jié)
塔體壓降 差壓傳感器 觸摸屏
二氧化碳?xì)怏w濃度檢測 在線二氧化碳檢測儀 觸摸屏  
  
   1. 二氧化碳吸收
  吸收是通過液體溶劑將CO₂從氣體混合物中分離的過程,常用方法包括:
   1.1 化學(xué)吸收
  原理:CO₂與溶劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成易分解的化合物。
  常用溶劑:醇胺類(如MEA、DEA、MDEA)是最常見的化學(xué)吸收劑。
  優(yōu)點(diǎn):吸收效率高,適用于低濃度CO₂。
  缺點(diǎn):能耗高,溶劑可能降解。
   1.2 物理吸收
  原理:CO₂在高壓下溶解于溶劑,降壓后釋放。
  常用溶劑:甲醇、聚乙二醇二甲醚等。
  優(yōu)點(diǎn):能耗低,適用于高濃度CO₂。
  缺點(diǎn):吸收效率較低。
   1.3 生物吸收
  原理:利用微生物或植物吸收CO₂。
  應(yīng)用:藻類培養(yǎng)、森林碳匯等。
  優(yōu)點(diǎn):環(huán)境友好。
  缺點(diǎn):效率低,受環(huán)境限制。
   2. 二氧化碳解析
  解析是將吸收的CO₂從溶劑中釋放的過程,常見方法包括:
   2.1 熱解析
  原理:加熱富CO₂溶劑,使CO₂釋放。
  應(yīng)用:化學(xué)吸收后的溶劑再生。
  優(yōu)點(diǎn):解析效率高。
  缺點(diǎn):能耗高。
   2.2 降壓解析
  原理:降低壓力使CO₂從溶劑中釋放。
  應(yīng)用:物理吸收后的溶劑再生。

優(yōu)點(diǎn):能耗低。
  缺點(diǎn):效率較低。
   2.3 氣提解析
  原理:通入惰性氣體(如氮?dú)猓┙档虲O₂分壓,促使其釋放。
  應(yīng)用:化學(xué)吸收后的溶劑再生。
  優(yōu)點(diǎn):操作簡單。
  缺點(diǎn):需額外氣體。
   3. 應(yīng)用領(lǐng)域
  碳捕集與封存(CCS):從電廠和工業(yè)排放中捕集CO₂并封存。
  天然氣處理:脫除天然氣中的CO₂以提高質(zhì)量。
  化工生產(chǎn):在合成氨、甲醇等過程中脫除CO₂。
   4. 挑戰(zhàn)與發(fā)展
  能耗:吸收與解析過程能耗高,需開發(fā)節(jié)能技術(shù)。
  溶劑改進(jìn):需開發(fā)高效、穩(wěn)定的溶劑。
  集成優(yōu)化:優(yōu)化工藝條件以提高效率。
   總結(jié)
  二氧化碳的吸收與解析是碳捕集和天然氣處理中的關(guān)鍵步驟,化學(xué)吸收和熱解析是常用方法,但能耗高是主要挑戰(zhàn)。未來需通過技術(shù)改進(jìn)和工藝優(yōu)化提升效率。
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