动态醇胺液吸脱附CO2性能测试系统
实验室小型动态醇胺液吸脱附CO₂性能测试装置，是低能耗碳捕获技术研发的核心实验平台，对推动我国“双碳”目标实现具有重要意义。（1）可系统评估不同类型醇胺液（如MEA、DEA、MDEA等）对CO₂的吸收容量、选择性、稳定性和再生性能；（2）反应机理探究：深入研究醇胺液与CO₂的反应机制，包括反应动力学、热力学和传质过程；（3）结构~性能关系研究：揭示醇胺分子结构（如羟基位置、烷基链长度、氨基类型等）与其CO₂捕集性能之间的关系，指导新型高效醇胺液的设计与合成。
工艺开发与优化功能。（1）新工艺验证：对新型醇胺法碳捕获工艺（如混合醇胺法、膜吸收法、超声强化吸收法等）进行可行性验证；（2）参数优化：系统研究吸收温度、脱附温度、吸收压力、脱附压力、气液比等参数对CO₂捕获效率和能耗的影响，优化工艺条件；（3）集成工艺试验：开展醇胺法碳捕获与其他技术（如膜分离、生物转化）的集成试验，探索高效、低能耗的复合碳捕获工艺。
系统组成如下：原料气制备与净化系统、醇胺液循环系统、吸收~脱附反应系统、分析测试系统。
（1）原料气制备与净化系统
- 核心设备：CO₂气瓶/发生器、模拟烟气发生器（N₂、O₂、H₂O等）、气体纯化装置
- 主要参数：
- CO₂浓度：1%~100%（可调）
- O₂浓度：0%~21%（可调）
- H₂O浓度：0%~10%（可调）
- 原料气压力：1~0.5MPa（表压）
- 流量控制范围：10~1000mL/min（标准状态下）
- 功能：提供符合实验要求的模拟烟气，并去除其中的杂质
（2）醇胺液循环系统
- 核心设备：醇胺液储罐、高精度计量泵、换热器、过滤器
- 主要参数：
- 醇胺液浓度：0%~50%（质量分数，可调）
- 醇胺液流量：1~100mL/min
- 吸收/脱附温度：室温~150℃
- 压力控制范围：1~2MPa（表压）
- 功能：实现醇胺液的循环供应、温度调节和杂质过滤
（3）吸收~脱附反应系统
- 核心设备：吸收塔、脱附塔、加热/冷却系统、压力控制系统
- 主要参数：
- 塔类型：填料塔（常见）、板式塔、膜吸收塔
- 填料类型：鲍尔环、拉西环、金属丝网、陶瓷填料等
- 塔尺寸：内径20~100mm，高度300~1000mm
- 吸收温度：20~60℃
- 脱附温度：100~150℃
- 吸收压力：1~2MPa
- 脱附压力：05~0.5MPa
- 功能：实现CO₂在醇胺液中的吸收和脱附过程
（4） 分析检测系统
- 核心设备：气相色谱仪、在线CO₂浓度传感器、pH计、电导率仪
- 主要参数：
- CO₂检测范围：0~100%
- CO₂检测精度：±2%
- pH测量范围：0~14
- 电导率测量范围：0~1000mS/cm
- 数据采集频率：1~10Hz
- 实时监测气液两相的组成和性质，评估CO₂捕获效率和醇胺液性能
（5） 自动控制系统
- 核心设备：PLC控制器、触摸屏、数据采集与处理系统
- 主要参数：
- 温度控制精度：±1℃
- 压力控制精度：±0.01MPa
- 流量控制精度：±1%FS
- 循环时间控制精度：±1s
- 功能：实现吸收~脱附过程的自动化控制、数据采集与分析
| 系统组成 | 核心设备 | 关键技术参数 | 参考值 |
| 原料气系统 | CO₂气瓶、模拟烟气发生器 | CO₂浓度：1%~100%，O₂浓度：0%~21% | CO₂浓度：10%~20%，O₂浓度：5%~10% |
| 原料气压力：0.1~0.5MPa，流量：1~1000mL/min | 原料气压力：0.2~0.3MPa，流量：10~600mL/min | ||
| 醇胺液循环系统 | 计量泵、换热器 | 醇胺液浓度：0%~50%，流量：1~100mL/min | 醇胺液浓度：10%~30%，流量：10~50mL/min |
| 吸收温度：20~60℃，脱附温度：100~150℃ | 吸收温度：30~40℃，脱附温度：110~130℃ | ||
| 吸收~脱附系统 | 填料塔、加热/冷却系统 | 吸收压力：0.1~2MPa，脱附压力：0.05~0.5MPa | 吸收压力：0.1~0.5MPa，脱附压力：0.1~0.2MPa |
| 分析检测系统 | 气相色谱仪、CO₂传感器 | CO₂检测范围：0~100%，精度：±1% | CO₂检测范围：0~100%，精度±1% |
| 控制系统 | PLC控制器、触摸屏 | 温度控制精度：±1℃，压力控制精度：±0.01MPa | 温度控制精度：±1℃，压力控制精度：±0.01MPa |