微孔湿对通过膜接触器去除CO2的过程的影响的计算评估
Abdulrahman Sumayli1,2, Zakarya Ahmed3, Vicky Jain4
1Department of Mechanical Engineering, College of Engineering, Najran University, Najran, Saudi Arabia. aisumayli@nu.edu.sa.
Scientific reports
|January 4, 2025
概括
膜孔湿度显著影响气液膜接触器中二氧化碳 (CO2) 的去除. 与部分湿相比,不湿膜提供更高的二氧化碳去除效率.
科学领域:
- 环境工程 环境工程
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 气液膜接触器 (GLMC) 是一种新兴技术,用于减轻温室气体排放,如二氧化碳.
- 了解影响GLMC性能的因素对于有效的二氧化碳捕获至关重要.
研究的目的:
- 通过计算来研究膜孔湿度对空洞纤维膜接触器 (HFMC) 中二氧化碳去除效率的影响.
- 为了评估2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP) 作为二氧化碳分离的吸收剂的性能.
主要方法:
- 使用有限元程序 (FEP) 开发了一个数学模型来解决动量和质量传输方程.
- 对不湿 (0%湿) 和部分湿 (50%湿) 膜孔条件进行了模拟.
- 模拟使用AMP吸收剂从CO2/N2混合物中分离二氧化碳.
主要成果:
- 膜孔湿度显著降低了二氧化碳去除效率.
- 非湿膜显示了75%的二氧化碳去除效率,而50%的湿将其降低到8%.
- 湿毛孔中质量转移阻力增加被确定为降低效率的主要原因.
结论:
- 优化膜孔湿度对于提高GLMC中二氧化碳捕获性能至关重要.
- 为了最大限度地提高二氧化碳去除效率,非湿膜配置是可取的.
- 该研究为设计和运行高效的二氧化碳捕获系统提供了宝贵的见解.
