二氧化碳吸收与解吸实验装置，二氧化碳实验装置

　　二氧化碳（CO₂）的吸收与解析是工业中的重要过程，尤其在碳捕集与封存（CCS）和天然气处理等领域。

DB-HY122 二氧化碳吸收与解析实验装置

技术指标	说明
装置特点	1、整个装置美观大气，结构设计合理，整体感强，能够充分体现现代化实验装置的概念。 2、设备整体为自行式框架结构，并安装有禁锢脚，便于系统的拆卸检修和搬运。 3、全塔气液接触现象可视。 4、本实验装置采用二氧化碳——水体系。CO2气体无味、无毒、廉价，所以气体吸收实验常选择CO2作为溶质组分。 5、塔中部有液体再分布器，塔底部有栅板式填料支承装置。填料塔底部有液封装置，以避免气体泄漏。 6、装置设计可360度观察，实现全方位教学与实验。 7、实验除可直接在控制柜进行所有操作外，还可远程至电脑展开智能调节及显示仪表+串口通讯+上位监控计算机模式，配套实验数据采集及数据处理软件。数据可通过U盘导出，可连接打印机打印数据。装置能够实现手动和自动无扰切换操作，并安装安全联锁保护和自动报警装置，保证设备正常运行不出现安全事故。
装置功能	1、测定填料吸收塔不同喷淋密度下的体积传质系数； 2、测定填料解吸塔饱和液的体积传质系数； 3、改变吸收液流量，实现单吸收实验操作； 4、饱和液做解吸液相，实现单解吸实验操作 5、吸收与解吸的液相、气相流量相同，实现联合实验操作； 6、了解填料塔的流体力学性能； 7、全触摸集成化控制，高稳定数据传输，硬件加密。
设计参数	液相体积传质系数：0.006—0.02（ m/s）。空气流量：0.1～40m³/h。二氧化碳流量：16-160L/h。填料塔压降：0.6—1.5KPa；常温、常压操作。
公用设施	水：装置自带透明水箱，连接自来水。实验时经离心泵进入吸收塔，循环使用。电：电压AC220V，功率1.5KW，标准单相三线制。每个实验室需配置1~2个接地点（安全地及信号地）。气：空气来自风机（自带气源），CO2来自气体钢瓶。实验物料：水-- CO2。外配设备、药品：二氧化碳钢瓶及减压阀；Ba(OH)2标准液、HCL标准液、化学分析仪。（用户自配）
主要设备	1、玻璃填料解吸塔：内装φ10×10mm拉西环填料；填料塔内径 D=90mm。 2、玻璃填料吸收塔：内装φ10×10mm拉西环填料；填料塔内径 D=90mm。吸收塔填料层有效高度Z＝1000mm。 3、二氧化碳流量检测：转子流量计，流量范围 0.16-1.6L/min。　　 4、空气流量检测：流体力学性能实验采用涡街流量计，流量范围0～55m3/h；传质性能实验采用质量流量计，流量范围0～200L/min。 5、液体流量检测：涡轮流量计，流量范围40～600L/h。 6、塔体床层压降由3KPa差压传感器测取，观察上下塔压降变化。 7、风机：漩涡气泵，功率 550W。 8、解吸水泵：304不锈钢离心泵，功率370W。 9、吸收水泵：304不锈钢离心泵，功率370W。 10、水槽：容积约80L。 11、管路：透明材质，壁厚≥2.5mm。 12、温度传感器：Pt100，分辨率0.1℃，精度0.5%。 13、电器：接触器、开关、漏电保护空气开关。 14、中央处理器：执行速度0.64μs，内存容量16K，功能：数据处理运算。 15、模拟模块：高达16位分辨率，总和精度±0.5%，内建RS485通讯模式。 16、温度模块：分辨率0.1℃，精度0.5%，内建RS485通讯模式。 17、在线式二氧化碳气体检测仪：浓度测量范围0-10000ppm，精度误差±3%，4-20mA信号输出，精确检测装置吸收二氧化碳的浓度。 18、显示终端：采用一体机平板触摸电脑，全程数字化触摸屏控制操作。HMI：投射式触控技术，5000万次触摸点，内存4G，功能：中央处理器数据显示控制。 19、额定电压：220V，总功率：1.5kW。 20、外形尺寸：1600×550×2100mm（长×宽×高），外形为可移动式设计，带刹车轮，高品质铝合金型材框架，无焊接点，安装拆卸方便，水平调节支撑型脚轮 21、工程化标识：包含设备位号、管路流向箭头及标识、阀门位号等工程化设备理念配套，使学生处于安全的实验操作环境中，学会工程化管路标识认知，培养学生工程化理念。 22、配套测控软件可以实现实验数据实时在线采集显示数据、曲线及设备运行状态等。通过WIFI技术实现终端覆盖。
测控组成	变量	检测机构	显示机构	执行机构
	液体进口温度	Pt100铂电阻	触摸屏	无
	气体进口温度	Pt100铂电阻	触摸屏	无
	液体流量	涡轮流量计	触摸屏	手动调节
	CO2流量	转子流量计	现场显示	手动调节
	空气流量	涡街流量计	触摸屏	手动调节
	塔体压降	差压传感器	触摸屏	无
	二氧化碳气体浓度检测	在线二氧化碳检测仪	触摸屏

　　
　　 1. 二氧化碳吸收
　　吸收是通过液体溶剂将CO₂从气体混合物中分离的过程，常用方法包括：
　　 1.1 化学吸收
　　原理：CO₂与溶剂发生化学反应，形成易分解的化合物。
　　常用溶剂：醇胺类（如MEA、DEA、MDEA）是最常见的化学吸收剂。
　　优点：吸收效率高，适用于低浓度CO₂。
　　缺点：能耗高，溶剂可能降解。
　　 1.2 物理吸收
　　原理：CO₂在高压下溶解于溶剂，降压后释放。
　　常用溶剂：甲醇、聚乙二醇二甲醚等。
　　优点：能耗低，适用于高浓度CO₂。
　　缺点：吸收效率较低。
　　 1.3 生物吸收
　　原理：利用微生物或植物吸收CO₂。
　　应用：藻类培养、森林碳汇等。
　　优点：环境友好。
　　缺点：效率低，受环境限制。
　　 2. 二氧化碳解析
　　解析是将吸收的CO₂从溶剂中释放的过程，常见方法包括：
　　 2.1 热解析
　　原理：加热富CO₂溶剂，使CO₂释放。
　　应用：化学吸收后的溶剂再生。
　　优点：解析效率高。
　　缺点：能耗高。
　　 2.2 降压解析
　　原理：降低压力使CO₂从溶剂中释放。
　　应用：物理吸收后的溶剂再生。

优点：能耗低。

　　缺点：效率较低。
　　 2.3 气提解析
　　原理：通入惰性气体（如氮气）降低CO₂分压，促使其释放。
　　应用：化学吸收后的溶剂再生。
　　优点：操作简单。
　　缺点：需额外气体。
　　 3. 应用领域
　　碳捕集与封存（CCS）：从电厂和工业排放中捕集CO₂并封存。
　　天然气处理：脱除天然气中的CO₂以提高质量。
　　化工生产：在合成氨、甲醇等过程中脱除CO₂。
　　 4. 挑战与发展
　　能耗：吸收与解析过程能耗高，需开发节能技术。
　　溶剂改进：需开发高效、稳定的溶剂。
　　集成优化：优化工艺条件以提高效率。
　　总结
　　二氧化碳的吸收与解析是碳捕集和天然气处理中的关键步骤，化学吸收和热解析是常用方法，但能耗高是主要挑战。未来需通过技术改进和工艺优化提升效率。

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