吸收剂性能的评价装置和评价方法与流程

本发明涉及碳捕集，具体而言，涉及一种吸收剂性能的评价装置和评价方法。

背景技术：

1、作为碳捕集、利用与封存(ccus)的核心，燃烧后co2化学吸收是工业规模上应用最广泛的碳捕集方法，具有再生能耗低、易于在现有工厂中改造实施等特点，展现出了广阔的应用前景。发展至今，醇胺类化学吸收法是最成熟，且实现大规模商业化应用的碳捕集技术。

2、在使用有机胺作为化学吸收剂的co2吸收工艺中，起泡是一个严重的操作问题。它发生在运行期间的吸收塔和再生塔中，是由高气体速度、气体接触器上的污泥沉积以及随原料气和补给水进入工艺过程的过程污染物或在反应器内产生的吸收剂化学降解污染物引起的。根据工厂经验，吸收剂发泡会直接导致溶剂损失并间接导致溶液成分发生变化，从而使得吸收或是再生设备功效降低，造成经济损失。对于吸收剂降解后发泡性能测试，目前大多数实验设计均参考国标gb/t 21885-2008纺织印染助剂以及消泡剂：消泡效果测定所提供的测试方法。

3、由于吸收剂长期暴露于含有烟尘、h2o、o2等可使胺液中毒的杂质中，且捕集系统的吸收塔通常在较高温度下运行，有机胺溶液在捕集co2的过程中与烟气中杂质分子发生不可逆的化学反应，生成稳定性物质被定义为降解。吸收剂的降解可能会带来很多问题，例如溶剂损失、结垢、起泡和溶液粘度增加。导致系统需要定期补充新鲜吸收剂，增加运行成本。吸收剂的降解损耗是决定其能否长期使用，最终投入工业运行的重要因素之一。降解对二氧化碳吸收剂的发泡性能会有较大影响，因此，在实验室开展准确可靠的加速降解实验，并在实验过程中考察吸收剂的化学稳定性十分重要。但迄今为止，实验室规模对二氧化碳化学吸收过程以及吸收剂降解前后的发泡研究较少。

4、鉴于此，特提出本申请。

技术实现思路

1、本发明的目的包括，例如，提供了一种吸收剂性能的评价装置和评价方法，其能够将吸收剂降解和发泡结合起来，有利于研究降解前后吸收剂的性能变化。

2、本发明的实施例可以这样实现：

3、第一方面，本发明提供一种吸收剂性能的评价装置，包括釜体、控制釜内温度的温度控制测量系统和控制釜内压力的压力控制测量系统，所述釜体上设置有吸收剂注入口，所述釜体底部设置有发泡系统。

4、在可选的实施方式中，所述釜体上设置有观察窗，所述观察窗上设置有刻度线。

5、在可选的实施方式中，所述发泡系统包括设置在所述釜体底部的鼓泡气入口，所述鼓泡气入口处设置有滤网，所述滤网有两层以上。

6、在可选的实施方式中，所述鼓泡气入口上连接有鼓泡气源；可选地，所述鼓泡气为氮气。

7、在可选的实施方式中，所述温度控制测量系统包括用于对釜体加热的加热套、用于测定釜体内温度的测温探头和设置在釜体外的保温层。

8、在可选的实施方式中，所述压力控制测量系统包括用于向釜体内充气的气源、用于测定釜体内压力的压力表和设置在釜体上的出气口。

9、第二方面，本发明提供一种利用前述实施方式所述装置进行吸收剂性能的评价方法，将待测吸收剂注入釜体内部使待测吸收剂在釜内加速降解，并在预设时间启动发泡系统，测定釜内待测吸收剂的发泡高度h1和/或消泡时间t1，评价吸收剂的性能。

10、在可选的实施方式中，将待测吸收剂注入釜体内部，通过温度控制测量系统调整釜内温度加速吸收剂降解，并在预设时间启动发泡系统，测定釜内待测吸收剂的发泡高度h1和/或消泡时间t1，研究温度对待测吸收剂性能的影响；

11、和/或，将待测吸收剂注入釜体内部，通过压力控制测量系统调整釜内压力加速吸收剂降解，并在预设时间启动发泡系统，测定釜内待测吸收剂的发泡高度h1和/或消泡时间t1，研究压力对待测吸收剂性能的影响；

12、和/或，将待测吸收剂注入釜体内部，通过调整气源组成调整釜内气氛组成，并在预设时间启动发泡系统，测定釜内待测吸收剂的发泡高度h1和/或消泡时间t1，研究釜内气氛组成对待测吸收剂性能的影响。

13、在可选的实施方式中，还包括：将参照吸收剂注入釜体内部使待测吸收剂在釜内加速降解，并在预设时间启动发泡系统，测定釜内参照吸收剂的发泡高度h0和/或消泡时间t0，通过比较h1-h0和/或t1-t0比较不同吸收剂的性能。

14、在可选的实施方式中，所述釜体内部的温度小于150℃，压力小于20mpa。

15、本发明实施例的有益效果包括，例如：

16、本申请中的吸收剂性能评价装置，包括吸收剂注入口和发泡系统，可以实现对吸收剂的发泡，有利于通过发泡性能对吸收剂的性能进行评价；同时，引入温度控制测量系统和压力控制测量系统，可以加速吸收剂的降解，将长达数年数月的吸收剂降解过程缩短至数周，进而有利于测试降解前后吸收剂的发泡趋势，以便对吸收剂的性能进行评价。本申请对吸收剂性能的评价过程中，不仅制备了吸收剂降解样品可用于后续开展其他实验研究，还评估了对应降解条件下的发泡趋势，对各种吸收剂性能的研究具有实用价值。

技术特征：

1.一种吸收剂性能的评价装置，其特征在于，包括釜体、控制釜内温度的温度控制测量系统和控制釜内压力的压力控制测量系统，所述釜体上设置有吸收剂注入口，所述釜体底部设置有发泡系统。

2.根据权利要求1所述的吸收剂性能的评价装置，其特征在于，所述釜体上设置有观察窗，所述观察窗上设置有刻度线。

3.根据权利要求1所述的吸收剂性能的评价装置，其特征在于，所述发泡系统包括设置在所述釜体底部的鼓泡气入口，所述鼓泡气入口处设置有滤网，所述滤网有两层以上。

4.根据权利要求3所述的吸收剂性能的评价装置，其特征在于，所述鼓泡气入口上连接有鼓泡气源；可选地，所述鼓泡气为氮气。

5.根据权利要求1所述的吸收剂性能的评价装置，其特征在于，所述温度控制测量系统包括用于对釜体加热的加热套、用于测定釜体内温度的测温探头和设置在釜体外的保温层。

6.根据权利要求1所述的吸收剂性能的评价装置，其特征在于，所述压力控制测量系统包括用于向釜体内充气的气源、用于测定釜体内压力的压力表和设置在釜体上的出气口。

7.一种利用权利要求1所述装置进行吸收剂性能的评价方法，其特征在于，将待测吸收剂注入釜体内部使待测吸收剂在釜内加速降解，并在预设时间启动发泡系统，测定釜内待测吸收剂的发泡高度h1和/或消泡时间t1，评价吸收剂的性能。

8.根据权利要求7所述的吸收剂性能的评价方法，其特征在于，将待测吸收剂注入釜体内部，通过温度控制测量系统调整釜内温度加速吸收剂降解，并在预设时间启动发泡系统，测定釜内待测吸收剂的发泡高度h1和/或消泡时间t1，研究温度对待测吸收剂性能的影响；

9.根据权利要求7所述的吸收剂性能的评价方法，其特征在于，还包括：将参照吸收剂注入釜体内部使待测吸收剂在釜内加速降解，并在预设时间启动发泡系统，测定釜内参照吸收剂的发泡高度h0和/或消泡时间t0，通过比较h1-h0和/或t1-t0比较不同吸收剂的性能。

10.根据权利要求7所述的吸收剂性能的评价方法，其特征在于，所述釜体内部的温度小于150℃，压力小于20mpa。

技术总结本发明的实施例提供了一种吸收剂性能的评价装置和评价方法，其中的吸收剂性能评价装置，包括吸收剂注入口和发泡系统，可以实现对吸收剂的发泡，有利于通过发泡性能对吸收剂的性能进行评价；同时，引入温度控制测量系统和压力控制测量系统，可以加速吸收剂的降解，将长达数年数月的吸收剂降解过程缩短至数周，进而有利于测试降解前后吸收剂的发泡趋势，以便对吸收剂的性能进行评价。本申请对吸收剂性能的评价过程中，不仅制备了吸收剂降解样品可用于后续开展其他实验研究，还评估了对应降解条件下的发泡趋势，对各种吸收剂性能的研究具有实用价值。技术研发人员：叶晓东,鲁厚芳,陈军,任泽霖,陈曦,赵俊,王慧珺,唐思扬,王海妹,刘颖颖,梁斌受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29