单乙醇胺吸收CO<sub>2</sub>的热力学模型和过程模拟

李晗; 陈健

doi:10.3969/j.issn.0438-1157.2014.01.006

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单乙醇胺吸收CO₂的热力学模型和过程模拟

热力学 | 更新时间：2025-12-10

- 单乙醇胺吸收CO₂的热力学模型和过程模拟
- Thermodynamic modeling and process simulation for CO₂ absorption into aqueous monoethanolamine solution
- 化工学报 2014年第1期页码：47-54
- 作者机构：
  
  清华大学化学工程联合国家重点实验室,北京,100084
- 作者简介：
  
  李晗（1989-），女，博士研究生.
- 基金信息：
- DOI：10.3969/j.issn.0438-1157.2014.01.006
  中图分类号： Q028.8
- 网络首发：2014-01-05，
  
  纸质出版：2014-01-05
- 稿件说明：
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李晗, 陈健. 单乙醇胺吸收CO₂的热力学模型和过程模拟[J]. 化工学报, 2014,(1):47-54. DOI: 10.3969/j.issn.0438-1157.2014.01.006.

LI Han, CHEN Jian. Thermodynamic modeling and process simulation for CO₂ absorption into aqueous monoethanolamine solution[J]. CIESC Journal, 2014, (1): 47-54. DOI: 10.3969/j.issn.0438-1157.2014.01.006.
李晗, 陈健. 单乙醇胺吸收CO₂的热力学模型和过程模拟[J]. 化工学报, 2014,(1):47-54. DOI: 10.3969/j.issn.0438-1157.2014.01.006. DOI：

LI Han, CHEN Jian. Thermodynamic modeling and process simulation for CO₂ absorption into aqueous monoethanolamine solution[J]. CIESC Journal, 2014, (1): 47-54. DOI: 10.3969/j.issn.0438-1157.2014.01.006. DOI：

摘要

采用非随机双流体电解质（ENRTL）热力学模型，通过拟合单乙醇胺（MEA）的饱和蒸气压、热容数据，MEA和水（H2O）二元体系的汽液平衡、热容、混合热数据，以及二氧化碳（CO2）在MEA水溶液中的溶解度数据，建立了MEA吸收CO2的热力学模型，并用核磁共振（NMR）组成数据成功地进行了验证。在此模型基础上，利用平衡级模型建立了MEA吸收/解吸CO2的过程模拟，利用文献中中试工厂数据验证了过程模拟的准确性。对于质量分数为30%的MEA溶液，固定吸收塔CO2去除率为90%的条件下，当吸收塔液气质量流率比值为2时，再沸器能耗最小，为3.64 GJ·（t CO2）-1。

Abstract

A thermodynamic model for monoethanolamine (MEA)-H2O-CO2 was built using the electrolyte non-random two-liquid model. Over twenty parameters were regressed from the vapor pressure and heat capacity data for MEA

data of vapor-liquid equilibrium

heat capacity and heat of mixing for MEA-H2O

and CO2 solubility data for MEA-H2O-CO2 over a wide range of temperature

concentration and CO2 loading. The model was validated by the NMR speciation data and then used to build a process simulation for CO2 absorption/ desorption into 30%(mass) MEA. The simulation results match the pilot plant data in literature. For 30%(mass) MEA solution

when the CO2 removal rate in the absorber is 90%

the reboiler heat duty is the minimum by changing the mass flow ratio of liquid to gas in the absorber. The minimum reboiler heat duty is 3.64 GJ·(t CO2)-1

when the ratio is 2.

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单乙醇胺吸收CO2的热力学模型和过程模拟

Thermodynamic modeling and process simulation for CO2 absorption into aqueous monoethanolamine solution

DOI：10.3969/j.issn.0438-1157.2014.01.006

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单乙醇胺吸收CO₂的热力学模型和过程模拟

Thermodynamic modeling and process simulation for CO₂ absorption into aqueous monoethanolamine solution