醇胺吸收液的浸潤性對膜吸收法脫除CO2性能的影響

張衛風，馬偉春，邱雪霏

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醇胺吸收液的浸潤性對膜吸收法脫除CO2性能的影響

張衛風，馬偉春，邱雪霏

（華東交通大學土木建筑學院，江西南昌 330013）

采用接觸角試驗和浸泡試驗，測定了一乙醇胺（MEA）、二乙醇胺（DEA）和-甲基二乙醇胺（MDEA）共3種吸收液對聚丙烯（PP）中空纖維膜的浸潤性和潤濕速率，并通過吸收試驗確定了不同潤濕程度下的傳質阻力和CO2脫除率。結果發現，吸收液對膜浸潤性隨著濃度的增加而增大，吸收CO2后的吸收富液對膜浸潤性會進一步增大，質量分數達到30%以后趨于平穩，此時浸潤性大小依次為：MDEA＞DEA＞MEA。在MEA、DEA和MDEA潤濕膜的3個階段中，加速潤濕階段的潤濕速率較初始潤濕階段分別提高44倍、25倍和20倍。膜相傳質阻力在膜潤濕加速后分別增加6倍、11倍和13倍，并成為傳質控制因素。相應的，CO2脫除率也出現下降，降幅分別為24.2%、29.9%和37.2%。吸收液浸潤性對膜吸收法脫除CO2性能的影響顯著。

吸收；二氧化碳；中空纖維膜；浸潤性；傳質阻力

利用中空纖維膜接觸器（FMC）分離煙氣中CO2的膜吸收法（MGA）是近年來發展較快的一種脫碳工藝，該工藝將膜接觸器與化學吸收法相結合，同時發揮了膜接觸器的高傳質比表面積和化學吸收法的吸收容量大的優點[1-2]，且不存在氣液兩相的直接接觸，故能有效消除傳統化學吸收工藝中出現的溢流、液泛等[3-4]問題，因而具有良好的應用前景。

然而，作為MGA系統的兩大關鍵部分——中空纖維膜和化學吸收劑，二者之間的相容性以及長期運行下膜的穩定性一直是阻礙膜吸收法實際運用的一大問題，亟待解決。……