Abstract
二氧化碳的排放造成全球氣候變遷，是近年來世界各國所重視的課題。未來除了提高能源使用效率外，捕捉二氧化碳之回收，可減少大氣中二氧化碳的濃度；為此我們在一鋼鐵廠建立一個吸收脫附實驗工場，以不同的吸收劑作為相關操作研究的依據，並提供幾種方法來達到節能的結果。 本論文的主要研究成果為下列 : 1. 出口醇胺洩溢量結果 量測在吸收脫附實驗工場以30wt%MEA為吸收劑，在最佳操作條件下吸收塔與再生塔塔頂出口氣體醇胺的洩溢量。吸收塔塔頂出口醇胺洩溢量為145ppm，再生塔塔頂出口因為沒有量測到醇胺，所以我們可以保證低於4.63ppm，如果再吸收塔塔頂加裝一個冷凝器，可使吸收塔塔頂出口洩溢量大幅下降，而量測到的數據，可作為未來工廠出口二氧化碳產品再利用以及工廠排放廢氣的指標。 2. 30wt%MEA最佳操作條件 使用現今工廠中常使用的30wt%MEA水溶液為吸收劑，在去除率90%以上及100kg CO2/day的標準下，找尋30wt%MEA的最佳操作條件。實驗結果其最佳操作條件為迴流量105kg/hr，有最低能耗為5.75GJ/tonCO2。每莫耳CO2進料，我們需要用到0.23公斤的30wt%MEA做吸收，就會達到最佳的操作效果。且若增加熱回收，將進入再生塔的吸收劑溫度從目前的70度提升到90度，約可在下降2GJ/tonCO2，使30wt%MEA的最低能耗為3.75GJ/tonCO2。 3. 新型溶劑於現場操作的條件及實驗結果 更換新型溶劑4mPZ+4mDETA，測試新型溶劑能順利於吸收脫附實驗工場運作的操作方法。並找尋4mPZ+4mDETA的最佳操作條件。我們發現當新型吸收劑達到CO2高負載量的時候，我們即使關機也不會產生PZ結晶析出，所以我們建議實驗工廠在停機前，先將CO2持續通入使得吸收劑達到高CO2附載量後，再關機。而開機時我們先將再升塔升溫，使的吸收劑脫附回乾淨，再進行實驗。而我們PZ的實驗最佳操作點目前為125kg/hr，最低能耗為6.21GJ/ton CO2，但因後來發現六月進行實驗的時候吸收劑有變質的行為發生，所以我們推估我們若配置新的新型吸收劑，並加入抗氧化抗腐蝕的配方後，可望於更低的迴流量下找到更低的再生能耗。