下部进排气,上部瘦胺下降。塔顶CO2减少,塔底富胺送再生塔。色深浅代表CO2吸收量。
$$\dot n_{\rm CO_2,in} = \frac{Q}{22.4}\cdot \frac{y_{\rm CO_2}}{100},\quad \dot m_{\rm CO_2,cap} = \dot n_{\rm CO_2,in}\cdot M_{\rm CO_2}\cdot r$$
进口CO2摩尔流量和回收质量流量。Q:排气流量[m³/h]、$y_{\rm CO_2}$:CO2vol%、r:回收率。22.4为标准状态摩尔体积[L/mol]。
$$\text{NTU} = -\ln(1-r),\qquad H_{\rm required} = \text{NTU}\cdot \text{HTU},\qquad \text{HTU} = \frac{0.6}{k_{\rm rel}}$$
物质传递段数NTU和必需塔高。$k_{\rm rel}$ 为MEA基准的反应速度比(KS-1=1.5、PZ=4.0)。
$$\dot m_{\rm amine} = \frac{\dot m_{\rm CO_2,cap}}{C_{\rm amine}\cdot \Delta\alpha},\qquad \dot Q_{\rm reb} = \dot m_{\rm CO_2,cap}\cdot q_{\rm reg}$$
胺循环量和再生热负荷。$C_{\rm amine}$:捕捉容量[mol/kg]、$\Delta\alpha$:负荷差(≈0.3)、$q_{\rm reg}$:再生热原单位[GJ/t-CO2]。