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摘要

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符号说明

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 沼气及其应用现状

    1.2.1 沼气资源概况

    1.2.2 国外沼气发展应用现状

    1.2.3 国内沼气发展应用现状

    1.2.4 发展沼气产业的战略意义

    1.2.5 沼气脱碳的必要性

1.3 沼气脱碳技术研究进展

    1.3.1 沼气脱碳技术简介

    1.3.2 有机胺吸收CO_2研究进展

1.4 旋转床反应器的研究进展

    1.4.1 旋转床反应器概述

    1.4.2 旋转床内流体力学及传质特性的研究进展

    1.4.3 旋转床在脱碳方面的研究

1.5 研究目的和研究内容

    1.5.1 研究目的

    1.5.2 研究内容

    1.5.3 研究路线

第二章 MEA-乙醇-水吸收剂脱碳及再生性能的小试研究

2.1 材料与方法

    2.1.1 仪器与试剂

    2.1.2 试验方法

    2.1.3 分析方法

2.2 MEA-乙醇-水吸收剂的吸收性能研究

2.3 MEA-乙醇-水吸收剂的再生性能研究

    2.3.1 不同再生温度下的再生性能研究

    2.3.2 不同吸收剂配比下的再生性能研究

2.4 本章小结

第三章 基于MEA-乙醇吸收的旋转床用于沼气脱碳的中试研究

3.1 材料与方法

    3.1.1 仪器与试剂

    3.1.2 试验方法

    3.1.3 分析方法

3.2 基于MEA-乙醇吸收的旋转床用于沼气脱碳的性能研究

    3.2.1 进气量对脱碳性能的影响

    3.2.2 进气CO_2含量对脱碳性能的影响

    3.2.3 进液量对脱碳性能的影响

    3.2.4 进液MEA含量对脱碳性能的影响

    3.2.5 旋转床转速对脱碳性能的影响

    3.2.6 MEA-乙醇吸收剂与MEA-水吸收剂脱碳性能对比

3.3 基于MEA-乙醇吸收的旋转床用于沼气脱碳的最优参数确定

    3.3.1 操作参数影响显著性分析

    3.3.2 最佳操作参数的确定

3.4 MEA-乙醇吸收剂富液的再生性能研究

    3.4.1 旋转床连续式再生的再生性能

    3.4.2 旋转床批式再生的再生性能

    3.4.3 加热器批式再生的再生性能

    3.4.4 MEA-乙醇吸收剂与MEA-水吸收剂的再生性能对比

3.5 本章小结

第四章 基于MEA-乙醇吸收的旋转床用于沼气脱碳的模型化研究

4.1 基于MEA-乙醇吸收的旋转床脱碳传质过程的数学模型

    4.1.1 传质过程的数学模型

    4.1.2 传质过程的热量衡算

4.2 基于双膜理论的传质模型化研究

    4.2.1 模型参数的确定

    4.2.2 模型的计算和验证

    4.2.3 模型的优化

4.3 基于表面更新理论的模型化研究

    4.3.1 模型参数的确定

    4.3.2 模型的计算与验证

4.4 本章小结

第五章 基于MEA-乙醇吸收的旋转床用于真实沼气脱碳的试验及模拟研究

5.1 新工艺用于真实沼气脱碳的试验研究

    5.1.1 材料与方法

    5.1.2 新工艺用于真实沼气脱碳的循环性能

5.2 真实沼气脱碳基于Aspen Plus的模拟研究

    5.2.1 物性环境设定

    5.2.2 模拟环境设定

    5.2.3 模拟结果分析

5.3 本章小结

第六章 基于MEA-乙醇吸收的旋转床用于沼气脱碳的工业化应用评估

6.1 新工艺用于工业化的工艺设计

    6.1.1 新工艺用于工业化的工艺流程设计

    6.1.2 旋转床反应器的设计

    6.1.3 再生加热器的设计

    6.1.4 换热器及相关泵的设计

6.2 新工艺的运行成本分析

6.3 本章小结

第七章 结论与展望

7.1 结论

7.2 创新点

7.3 展望