(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202122611867.9 (22)申请日 2021.10.28 (73)专利权人 南京工业大 学 地址 211816 江苏省南京市江北新区浦珠 南路30号 (72)发明人 符开云　郭云昭　齐闻博　邱鸣慧　 陈献富　范益群　 (74)专利代理 机构 南京新慧恒 诚知识产权代理 有限公司 32424 专利代理师 邓唯 (51)Int.Cl. B01J 19/18(2006.01) B01J 4/00(2006.01) B01D 5/00(2006.01) B01D 53/26(2006.01)B01D 53/18(2006.01) B01D 53/14(2006.01) G01N 31/10(2006.01) (54)实用新型名称 一种用于催化剂辅助 乙醇胺富液解吸过程 测试装置 (57)摘要 本实用新型涉及一种用于催化剂辅助 乙醇 胺富液解吸过程测试装置， 属于吸收法除二氧化 碳技术领域。 包括： 反应釜， 用于对乙醇胺 富液进 行催化剂辅助的解吸反应； 冷凝管， 位于反应釜 上， 用于对解吸反应中产生的气体进行冷凝处 理； 干燥管， 连接于冷凝管的不凝气出口， 用于对 不凝气中进行除水处理； 气体质量流量计， 连接 于干燥管的出口， 用于对产出气体的流量进行检 测； 气体浓度检测仪， 连接于气体质量流量计的 出口， 用于对产出气体中CO2的浓度进行检测。 本 装置组装方便、 可以对解吸过程进行相应的研 究， 获取相应的运行参数， 进而可 以对解吸动力 学进行研究。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 216499308 U 2022.05.13 CN 216499308 U 1.一种用于催化剂辅助乙醇胺富液解吸过程测试装置， 其特 征在于， 包括： 反应釜(2)， 用于对乙醇胺富液进行催化剂辅助的解吸反应； 冷凝管(3)， 位于反应釜(2)上， 用于对解吸反应中产生的气体进行冷凝处 理； 干燥管(4)， 连接 于冷凝管(3)的不凝气出口， 用于对不凝气中进行除水处 理； 气体质量 流量计(5)， 连接 于干燥管(4)的出口， 用于对产出气体的流 量进行检测； 气体浓度检测仪(6)， 连接于气体质量流量计(5)的出口， 用于对产出气体中CO2的浓度 进行检测。 2.根据权利要求1所述的用于催化剂辅助乙醇胺富液解吸过程测试装置， 其特征在于， 还包括： 液相温度计(7)， 设于反应釜(2)中， 用于检测反应釜(2)中的液相温度。 3.根据权利要求1所述的用于催化剂辅助乙醇胺富液解吸过程测试装置， 其特征在于， 还包括： 气相温度计(8)， 设于反应釜(2)中， 用于检测反应釜(2)中的气相温度。 4.根据权利要求1所述的用于催化剂辅助乙醇胺富液解吸过程测试装置， 其特征在于， 所述的干燥管(4)中填充的是硅胶、 无 水氯化钙或者无 水硫酸铜。 5.根据权利要求1所述的用于催化剂辅助乙醇胺富液解吸过程测试装置， 其特征在于， 所述的反应釜(2)中上还设有液相进样口(1 1)， 用于向反应釜(2)中加入乙醇胺富液。 6.根据权利要求1所述的用于催化剂辅助乙醇胺富液解吸过程测试装置， 其特征在于， 还包括： 搅拌加热装置(1)， 用于对反应釜(2)进行加热和搅拌。 7.根据权利要求6所述的用于催化剂辅助乙醇胺富液解吸过程测试装置， 其特征在于， 所述的搅拌加热装置(1)是磁力搅拌加热装置(1)。 8.根据权利要求7所述的用于催化剂辅助乙醇胺富液解吸过程测试装置， 其特征在于， 在反应釜(2)的底部还设有筛网(10)， 用于放置磁力搅拌转子 。 9.根据权利要求8所述的用于催化剂辅助乙醇胺富液解吸过程测试装置， 其特征在于， 筛网(10)的目数 是30目以上； 筛网(10)的平均孔径是0.6m m以下。 10.根据权利要求1所述的用于催化剂辅助乙醇胺富液解吸过程测试装置， 其特征在 于， 所述的反应釜(2)上还设有采样口(9)， 用于采集反应釜(2)中的乙醇胺富液。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 216499308 U 2一种用于催化剂辅助乙醇胺富液解吸过 程测试装 置 技术领域 [0001]本实用新型涉及一种用于催化剂辅助乙醇胺富液解吸过程测试装置， 属于吸收法 除二氧化 碳技术领域。 背景技术 [0002]二氧化碳(CO2)捕集在减少CO2排放中起着关键作用。 在目前的二氧化碳捕获技术 中， 胺洗涤被认为是最成熟 的技术， 在中短期内主导着工业应用。 然而， 溶剂再生过程仍然 是一个关键挑战， 约占运营成本的三分之二。 因此， 在 减少能源使用方面的任何改进都将有 助于降低捕获成本。 实现低 成本的胺法二氧化碳捕集技术， 对于工业进程发展和生态环境 的维护都具有十分重要的意 义。 [0003]在胺溶液再生过程中添加固体催化剂是一种降低热负荷的潜在方法。 为实现这一 目标， 人们报道了各种固体酸催化剂 。 这方面的例子包括金属氢氧化物、 硫酸化金属氧化物 和分子筛。 添加催 化剂后， 原料富液中被很好的引入了质子氢， 这有助于加快富液中氨基甲 酸盐的分解， 促进与二氧化碳相结合的化学键的断裂， 从而更容易释放出CO2， 文献中报道 CO2解吸率和循环容量分别比空白提高10 ‑30％和10 ‑60％。 目前世界上的化工厂和发电厂 主要利用醇胺法捕集二氧化碳， 关于溶剂再生过程的主要方法仍采用高温解吸法， 与之相 比， 添加固体催化剂后所需的能耗远远低于目前 的高温解吸法， 这将很好的解决目前胺法 碳捕集工艺中溶剂再生过程的高能耗问题， 从而降低高解吸温度需求和高能量负荷带来的 高昂的运行成本。 然而， 利用催化剂使得胺溶液循环再生的应用实例很少， 目前还没有达到 大规模的工业化应用， 究其原因主要有以下几个方面： 1、 在富胺溶液中， 固体酸催化剂对 CO2的催化解吸机 理尚不清楚； 2、 暂无权威的模型和方法描述催化反应动力学过程； 3、 目前 制作的催化剂多停留在实验室阶段， 并未开发出适用解吸反应 器的催化剂。 [0004]研究催化剂是研究醇胺富液催化解吸动力学过程的核心， 这方面的催化剂主要分 为金属氧化物、 金属氢氧化物、 分子筛以及硫化金属氧化物等。 其中， 介孔分子筛高度有序 的孔结构、 较大 的比表面积和热稳定性而受到特别 关注， 而且在解吸反应中表现出色而逐 渐引起业内人士的关注。 近几年内， 在实验室中获得了广泛有效的研究和应用， 本工作旨在 为推进醇胺法碳捕集的应用提供了一些新的理论， 为合理设计新的高效CO2捕集催化剂提 供了新的指导， 向解吸富液内添加固体催化剂有助于成为实现低成本胺法碳捕集过程最具 潜质、 最有工业 化前景的路线之一。 [0005]中国专利(CN109351125A)公开了一种用于降低富二氧化碳的胺溶液再生能耗的 新型催化解吸塔， 采用介孔结构的分子筛催化剂作为催化反应器的核心， 并应用于醇胺溶 液再生过程中， 扩展了高效低能耗再生富碳胺溶剂的途径。 介绍了使用新型催 化解吸塔， 得 到解吸性能中相对热负荷降低了20％以上， 平均每解吸1mo lCO2节约278.8kJ能量。 [0006]然而， 对于催化剂辅助的醇胺溶液解吸CO2过程中的动力学研究缺少简便的测试 手段。说　明　书 1/5 页 3 CN 216499308 U 3