水合物法捕集烟气中CO2的新拟合热力学模型

摘要：

水合物法捕集烟气中的CO2具有能耗低、操作简便和有利于后续CO2储存利用的优点,为了降低多级水合反应累计的总误差,建立准确的热力学模型就显得尤为重要.为此,基于vdW-P+CPA模型,考虑了CO2与H2O之间的相互缔合作用,重新拟合了热力学模型中的参数.首先将H2O与CO2的能量参数α0.5分别拟合为[1-(T/Tc)0.5]的三次函数与一次函数,然后基于与温度相关的二元交互作用参数(kij),将vdW-P模型中Langmuir吸收系数的计算参数重新拟合.研究结果表明:①新拟合的热力学模型在预测饱和液相密度时,H2O与CO2的平均绝对误差分别由1.84％降至0.08％、由4.06％降至2.09％:②在预测纯CO2与纯N2生成水合物的相平衡压力时,平均绝对误差分别为0.86％与0.82％;③在计算不同组成烟气生成水合物的相平衡条件时,平均绝对误差由15.16％降至5.02％.结论 认为,新拟合的热力学模型准确度较高,一定程度上降低了多级水合反应的总累计误差,为水合物法捕集烟气中CO2的实际应用提供了参考.

关键词：水合物法、烟气、CO2捕集、CO2热力学模型、多级水合反应、能量参数、Langmuir吸收系数、预测

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资助基金：国家自然科学基金项目“海洋天然气水合物开采利用中甲烷储存与二氧化碳分离封存的研究”21736005;中国博士后科学基金面上资助项目“新型低成本水合物法捕集烟气中CO2工艺流程模拟优化研究”2017M623060

在线出版日期：2019-05-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：104-110