化工进展ChemicalIndustryandEngineeringProgress2023年第42卷第3期CO2捕集工艺中热再生气余热的PVDF/BN-OH平板复合膜回收特性尚玉1，2，肖满1，2，崔秋芳1，2，涂特1，2，晏水平1，2（1华中农业大学工学院，湖北武汉430070；2农业农村部长江中下游农业装备重点实验室，湖北武汉430070）摘要：围绕CO2化学吸收工艺中热再生气的余热回收来开展研究。本文在CO2化学吸收系统的再生塔顶增设换热器，利用分流的冷富CO2吸收剂溶液来回收热再生气（CO2和水蒸气混合气体）中的余热，可降低CO2再生能耗，且余热回收性能越优，降耗效果越明显。采用膜换热器替代传统钢制换热器，利用余热回收过程中冷凝水的热质耦合传递，可强化余热回收性能。本文以聚偏氟乙烯（PVDF）为主体，添加羟基化氮化硼（BN-OH）共混改性，以聚酯纤维（PET）无纺布作为支撑层，制备了PVDF/BN-OH平板复合膜，并在乙醇胺（MEA）基富液分流化学吸收工艺中，探讨了复合膜的余热回收性能，同时与商业PVDF平板膜进行了对比。结果显示，与不添加BN-OH的M1膜相比，添加质量分数1%BN-OH的M3膜的平均孔径增加了约11.32%，而孔隙率仅下降了约7.14%，且依然保持亲水特性（水接触角为77.1°），同时热导率提高了约52.25%，说明M3膜具有强化热质耦合传递特性的潜能。与M1膜相比，在相同的操作参数条件下，M3膜的余热回收通量和热回收率最大可分别增加95.5%和31.6%。与具有更小厚度的商业化PVDF膜相比，M3膜的余热回收通量和热回收率最大可提高54.8%和9.6%，具有更优的余热回收特性。最后，通过拟合得出余热回收率与各试验因素之间的经验关系式。关键词：二氧化碳捕集；传热；传质；跨膜冷凝器；解吸中图分类号：S216.4文献标志码：A文章编号：1000-6613（2023）03-1618-11RecoverycharacteristicsofPVDF/BN-OHflatcompositemembraneforwasteheatofhotstrippedgasinCO2captureprocessSHANGYu1，2，XIAOMan1，2，CUIQiufang1，2，TUTe1，2，YANShuiping1，2(1CollegeofEngineering,HuazhongAgriculturalUniversity,Wuhan430070,Hubei,China;2KeyLaboratoryofAgriculturalEquipmentinMid-lowerYangtzeRiver,MinistryofAgricultureandRuralAffairs,Wuhan430070,Hubei,China)Abstract:Inthisstudy,thewasteheatrecoverywasconcentratedfromthehotstrippedgasinCO2chemicalabsorptionprocess.AheatexchangercouldbeaddedonthetopofCO2stripperintheCO2chemicalabsorptionsystemtoreducetheCO2regeneration...
