何志成，李立清，謝鵬飛，汪椿皓，莫雅綿

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Mg(OH)2漿液吸收脫碳過程的組分動態(tài)分析

何志成，李立清，謝鵬飛，汪椿皓，莫雅綿

（中南大學能源科學與工程學院，湖南長沙410083）

為了探究Mg(OH)2漿液在鼓泡塔中吸收CO2的過程原理，采用實驗和理論計算對Mg(OH)2-CO2-H2O吸收體系進行了組分濃度動態(tài)分析。研究結(jié)果表明：該吸收過程依據(jù)反應產(chǎn)物可分為3個階段，第一階段為Mg(OH)2與CO2反應生成Mg(HCO3)2的過程，第二階段為Mg(OH)2將CO2固定為MgCO3的過程，第三階段為MgCO3對CO2的吸收過程；隨著氣相CO2濃度升高，可發(fā)現(xiàn)高濃度（體積分數(shù)20%～30%）吸收過程會出現(xiàn)第二階段消失的特殊現(xiàn)象；當CO2分壓一定時，第一階段反應時間長度幾乎不隨Mg(OH)2濃度而變化，第二階段和第三階段反應時間長度則與Mg(OH)2濃度成正比，平衡時生成的MgCO3固體含量與漿液初始濃度成正比；20～50℃，第一階段反應時間長度與溫度成反比，低溫區(qū)間（20～35℃），第二階段和第三階段反應時間長度隨溫度升高而縮短，高溫區(qū)間（35～50℃）則相反，35℃左右，吸收達到平衡時間最短。

鼓泡塔；氫氧化鎂；二氧化碳；吸收

溫室效應對氣候變化的不利影響引起全世界的關注[1-2]。富氧燃燒、燃前捕集、燃后捕集是3種主要的CO2捕集技術[3]，化學吸收作為燃后捕集技術中最有潛力的方法引起了廣泛的研究[4-5]。近年來關于鎂基礦物進行CO2的捕集和封存的研究逐漸增多[6-8]。Mg(OH)2具有良好的物理性質(zhì)，無毒、無氣味、不易燃和低腐蝕性，其水溶液能夠與CO2進行化學反應，在較低的溫度下（65℃），Mg(HCO3)2溶液可以再生出Mg(OH)2[9-11]，具有廣闊的應用 前景。

目前關于Mg(OH)2漿液脫碳的基礎理論研究并不多見，很多相關解釋都基于假設，如JUNG[12]、LI[13]和CHENG[9]等根據(jù)吸收效率曲線將吸收過程劃分為3個階段（如圖1）：第一階段，由于飽和Mg(OH)2漿液中存在的大量OH–，使得CO2的吸收效率處在最高水平，這個階段的吸收時間很短；第二階段，由于OH–的消耗，懸浮Mg(OH)2顆粒開始溶解并電離產(chǎn)生新的OH–維持一定的吸收效率，由于Mg(OH)2溶解速度的限制，這個階段的效率穩(wěn)定在較高水平；第三階段，由于前兩個階段大量消耗Mg(OH)2同時生成的MgCO3覆蓋于Mg(OH)2顆粒表面，導致Mg(OH)2顆粒與水接觸的表面積減少，溶解量降低，吸收效率急劇下降。這是在較低CO2體積分數(shù)（4%～16%）情況下的現(xiàn)象，較高CO2濃度的吸收過程需進一步研究。本文作者通過實驗模擬和理論計算對Mg(OH)2-CO2-H2O體系吸收過程進行了 研究。

要解釋吸收過程機理，必須了解化學反應之間的關系和組分的變化情況，在Mg(OH)2-CO2-H2O體系中，生成物復雜，組分之間互相影響，想要準確檢測不同時刻溶液中每一個組分濃度是極大的難題。CHENG[9]通過HCl滴定和元素分析儀分別測定液相和固相中的碳組分，又利用CO2紅外分析儀測定氣體中C含量，但是對比氣-液-固三相測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，液固相與氣相測得的C含量在第5min時的不平衡率就達到10%。低濃度HCO3–和Mg2+在溶液中存在時，它們會形成絡合物MgHCO3+[14]，絡合離子的存在對實際組分濃度測試影響非常大。因此，針對Mg(OH)2-CO2-H2O體系，本研究采用電解質(zhì)水溶液化學模擬軟件OLI Analyzer來模擬吸收過程中不同時刻溶液中的組分濃度。OLI Analyzer內(nèi)置豐富的數(shù)據(jù)庫，具有強大的功能，廣泛用于石油、化工領域，如Aspen、PRO-II等大型化學工藝流程模擬軟件中都包含有OLI電解質(zhì)包[15]。

圖1 不同濃度Mg(OH)2漿液脫碳的吸收效率[9]

本文基于Mg(OH)2-CO2-H2O吸收體系內(nèi)液相組分濃度的動態(tài)模擬分析，對以往文獻中3個階段的吸收機理進行了驗證并重新定義，同時探究了漿液、CO2濃度與溫度等參數(shù)對3個階段吸收特性的影響。本研究有助于進一步完善可再生Mg(OH)2漿液吸收CO2的理論基礎，促進Mg(OH)2漿液脫碳工藝的優(yōu)化設計和推廣應用。

1 實驗方法

1.1 實驗原料

Mg(OH)2，純度≥98%，分析純，西隴化工股份有限公司；二氧化碳，純度≥99.999%，長沙高科氣體有限公司；氮氣，純度≥99.999%，長沙高科氣體有限公司。

1.2 實驗方法

采用恒溫鼓泡吸收工藝實驗研究Mg(OH)2- CO2-H2O吸收過程（如圖2所示）。利用質(zhì)量流量計調(diào)節(jié)N2-CO2混合氣體比例，模擬配置裂解煤氣。利用自制的干燥器（冰鹽?。M入煤氣分析儀前的混合氣體進行脫水處理，冷卻后的氣體返回至恒溫水浴槽中加熱，經(jīng)過過濾器后，送入紅外煤氣分析儀（Gasboard-3100，武漢四方光電科技有限公司）在線測定吸收前后氣體CO2成分濃度，吸收始末吸收液的pH由pH計（CT-6023，衢州艾普計量儀器有限公司）測量。吸收效率根據(jù)式(1)計算。

圖2 吸收實驗裝置圖

1—鼓泡塔；2—質(zhì)量流量計；3—氣體緩沖瓶；4，5—閥門； 6—磁力攪拌器；7—恒溫水浴槽；8—干燥器；9—過濾器； 10—在線煤氣分析儀；11—數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

式中，1、2分別表示吸收塔進出口CO2濃度。實驗條件匯總見表1。

表1 實驗條件

2 結(jié)果與討論

2.1 吸收過程3個階段的理論基礎

CO2-Mg(OH)2-H2O系統(tǒng)包含氣-液-固三相物理溶解與連串化學反應，吸收過程表述如式(2)～式(9)。

CO2(g)CO2(aq) (2) Mg(OH)2(s)Mg2++OH–(3) CO2(aq)+H2OH2CO3(4) H2CO3H++HCO3–(5) HCO3–H++CO32–(6) H++OH–H2O(7) Mg2++HCO3–—→MgHCO3+(8) Mg2++CO32–MgCO3(s)(9)

其包括5個傳質(zhì)歷程：①CO2從氣相主體傳遞到氣液界面[式(2)]；②CO2溶解于液膜與水反應并電離[式(4)～式(6)]；③Mg(OH)2溶解于液膜并電離[式(3)]；④離子從液膜向液相主體擴散；⑤離子在反應界面發(fā)生化學反應[式(7)～式(9)]。

pH是表征吸收過程進行程度的直觀變量，弄清溶液中主要組分濃度與pH的關系有利于更好地解釋吸收過程。在不考慮各組分活度及絡合物的影響下，Mg(OH)2吸收CO2過程中式(3)、式(5)～式(8)的平衡常數(shù)（25℃）見式(10)～式(14)[16]。

k1=[Mg2+][OH–]2=5.1×10–12(10) k2=[H+][HCO3–]/[H2CO3]=4.2×10–7(11) k3=[H+][CO32–]/[HCO3–]=4.7×10–11(12) kw=[H+][OH–]=1.0×10–14(13) k4=[Mg2+][CO32–]=6.8×10–6(14)

根據(jù)式(3)、式(9)和平衡常數(shù)1、4的關系，經(jīng)計算，CO2-Mg(OH)2-H2O吸收體系存在4種可能情況：①初始Mg(OH)2溶液濃度低，反應式(3)未達到或剛達到溶解平衡，此時0≤1.084×10–4mol/L；②初始溶液呈白色漿液狀，但反應式(9)過程中MgCO3未達到或剛達到的溶解平衡，整個過程不會有MgCO3固體析出，此時1.084×10–4mol/L＜0≤5.544×10–3mol/L；③MgCO3沉淀產(chǎn)生并最終溶解，且MgCO3固體產(chǎn)生在Mg(OH)2溶解完全之前，溶液最后變澄清，此時5.544×10–3mol/L＜0≤1.814×10–2mol/L；④MgCO3固體產(chǎn)生且最終固體剩余不能溶解完全，此時0＞1.814×10–2mol/L。由于實際中Mg(OH)2濃度一般使用范圍大于0.02mol/L，故在本文只對第4種情況分析。溶液中離子主要以Mg2+、HCO3–和CO32–形式存在，見式(15)～式(17)。

式中，為平衡狀態(tài)下的pH，根據(jù)電荷守恒、物料守恒和沉淀溶解平衡求得=8.35。

用Matlab模擬Mg2+、HCO3–和CO32–的濃度隨pH的變化關系，如圖3所示。模擬發(fā)現(xiàn)，Mg2+、HCO3–和CO32–的濃度隨pH的變化，并以pH=9.48為分界點。

pH在9.48～10.34段，Mg(OH)2的消耗導致Mg2+、HCO3–和CO32–均隨pH減小而增加。

pH=9.48時出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點，這是由于MgCO3的產(chǎn)生導致溶液中組分改變。因為0＞0.01814 mol/L，這時仍有Mg(OH)2存在，所以反應式(3)、式(9)需同時保持平衡，[CO32–]/[OH–]2=1.33×106，代入式(11)～式(13)可知，溶液中HCO3–和H+含量不變。所以只要在Mg(OH)2消耗完全前，MgCO3沉淀會持續(xù)生成，且溶液中pH和其他組分保持不變。

pH＜9.48階段，Mg(OH)2消耗完全，MgCO3沉淀開始溶解，由式(14)決定了Mg2+的增加會導致CO32–減少，MgCO3溶解使HCO3–和Mg2+增加直到平衡，平衡時溶液的pH=8.35。

溶液中組分濃度隨pH變化（由10.34降至8.35）分為3個階段，表2為實驗所測溶液始末的pH，這些值基本在理論計算的pH變化范圍內(nèi)。按照上述分析，吸收過程也應分為3個階段。

2.2 3個階段的吸收機理

根據(jù)2.1節(jié)的理論計算，認為第三階段吸收效Analyzer軟件分析了25℃、15%濃度CO2在率下降的原因應與MgCO3生成有關。利用OLI0.025 mol/L Mg(OH)2漿液中吸收過程的組分濃度變化規(guī)律，見圖4。LI等[13]和CHENG[9]定義的第一階段為飽和Mg(OH)2溶液中存在的大量OH–，使得CO2的吸收效率上升至最高水平（pH在0～1min快速下降段），但這個階段的吸收時間很短。本文作者根據(jù)產(chǎn)物（見圖4）和吸收效率（見圖5）對吸收過程的3個階段進行了重新定義，并給出了界定方法。

圖3 初始濃度C0＞1.814×10–2 mol/L時離子濃度隨pH變化的關系

表2 Mg(OH)2漿液脫碳過程始末溶液pH（25℃）

圖4 25℃、15%體積分數(shù)CO2與0.025mol/L Mg(OH)2反應的吸收液成分變化規(guī)律

圖5 25℃、15%體積分數(shù)CO2與0.025 mol/L Mg(OH)2反應的吸收效率曲線

第一階段（0～7min，圖4，圖5），由于飽和Mg(OH)2溶液中存在的大量OH–，與反應5電離出的H+快速中和反應[見反應式(7)]，pH（初始值=10.32）在開始段（0～1min）迅速下降，吸收效率上升到至最高水平（圖5）。1～7min，OH–的消耗使反應式(3)平衡右移，由于Mg(OH)2溶解速率的限制，溶液pH和效率相對于初始階段（0～1min）開始穩(wěn)步下降（見圖4，圖5），隨著反應式(5)和反應式(7)的進行，HCO3–的增多，反應6電離出的CO32–逐漸增多，整個階段沒有MgCO3沉淀生成，漿液吸收的CO2主要以HCO3–形式存在。這個階段的總反應式近似為式(18)。

Mg(OH)2+CO2—→Mg(HCO3)2(18)

第二階段（7～16min，圖4，圖5），Mg(OH)2繼續(xù)溶解到一定程度，由于pH達到9.54時，第一階段累積的CO32–和Mg2+離子積大于溶度積常數(shù)，MgCO3沉淀生成。但此過程中，溶液里的離子濃度基本穩(wěn)定（圖4），pH（9.54）與理論計算不考慮活度和絡合物的計算值9.48接近。在效率圖上這個階段保持在較高水平，形成穩(wěn)定的緩沖帶（圖5）。此階段溶液中的總反應可近似為式(19)。

Mg(OH)2+CO2—→MgCO3+H2O (19)

在這個階段，Mg(OH)2的溶解速率近似等于生成物MgCO3的生成速率。這個過程的特征是pH穩(wěn)定較高水平（pH=9.54）（圖4），CO2與Mg(OH)2的溶解速率較快，溶液中總離子濃度基本不變，MgCO3開始生成，宏觀上被Mg(OH)2吸收的CO2以MgCO3的形式固定。

第三階段（16min以后，圖4，圖5），Mg(OH)2消耗完全，CO2繼續(xù)溶解，MgCO3隨著pH的顯著下降開始減少，HCO3–含量增加，溶液中Mg2+和HCO3–成為溶液中的主要成分，絡合反應式(8)生成的MgHCO3+明顯增多（圖4）。系統(tǒng)的吸收效率開始顯著下降（圖5）。

在16～20min這段時間內(nèi)，因為MgCO3溶解度大（4遠大于1），MgHCO3+的生成消耗Mg2+和HCO3–[反應式(8)]，CO2持續(xù)通入提供H+，反應式(6)左移消耗CO32–，使反應式(9)左移，MgCO3沉淀顆粒溶解，這個階段的pH和吸收效率仍保持較高水平（圖4，圖5）。

反應進行到20min以后，因為Mg2+持續(xù)增加和CO32–含量減少至極微量水平，MgCO3沉淀溶解速率降低，這個階段pH和吸收效率迅速下降（圖4，圖5）。

反應進行到30min時，MgCO3降解完全，化學反應接近平衡，效率最低（圖5），離子濃度和pH達到平衡（圖4），平衡pH（8.5）與2.1節(jié)不考慮活度和絡合物的計算值8.35接近。此時，溶液中主要成分為HCO3–，Mg2+及其絡合物MgHCO3+（圖4）。第三階段總反應式近似為式(20)。

MgCO3+CO2+H2O—→Mg(HCO3)2(20)

3個階段以MgCO3開始沉淀、MgCO3開始溶解[Mg(OH)2消耗完全]作為分界點。吸收過程機理見圖6。

2.3 3個階段在CO2濃度影響下的變化特性

以往文獻（JUNG[17]、LI等[13]和CHENG[9]）研究了低體積分數(shù)CO2（4%～16%）對Mg(OH)2漿液脫碳系統(tǒng)的吸收性能的影響，為了探究高濃度與低濃度CO2吸收過程存在的差異，本實驗對體積分數(shù)5%～30%的CO2與0.05mol/L Mg(OH)2漿液反應進行了研究。從圖7中發(fā)現(xiàn)，低體積分數(shù)（5%～15%）范圍的CO2濃度與第二階段時間長度成反比，而高體積分數(shù)（20%～30%）范圍內(nèi)出現(xiàn)第二階段消失的特殊現(xiàn)象。這是因為CO2分壓越大，氣相側(cè)傳質(zhì)驅(qū)動力和氣相傳質(zhì)系數(shù)更強，溶解C的增多提供大量的H+，反應式(6)平衡右移，消耗更多OH–，促進Mg(OH)2溶解，單位時間Mg(OH)2與CO2反應的量增多，反應達到平衡的時間越短。當CO2體積分數(shù)超過20%時，Mg(OH)2在第一階段pH未達到9.54就消耗完畢（見圖4），于是出現(xiàn)第二階段消失的情況。

圖7 5%～30%范圍的CO2與0.05mol/L Mg(OH)2漿液反應的吸收效率

圖6 Mg(OH)2漿液脫碳吸收過程機理圖

2.4 3個階段在Mg(OH)2濃度影響下的變化特性

為探討不同濃度Mg(OH)2吸收CO2的影響，進行了體積分數(shù)15%的CO2分別與0.025mol/L、0.05mol/L、0.1mol/L的Mg(OH)2在25℃下的吸收試驗。圖8(a)為通過對吸收曲線積分獲得不同時刻總?cè)芙釩含量，利用OLI Analyzer軟件對實驗條件下的反應溶液進行模擬，得到不同時刻吸收溶液中組分濃度關系。從圖8中看出，3個階段中能看到Mg(OH)2濃度對幾種主要組分濃度及pH均有影響。

在CO2分壓一定的情況下，第一階段組分濃度變化情況幾乎不隨Mg(OH)2濃度而變化，因為CO2分壓一定，足量Mg(OH)2溶解速率相同，溶液中組分濃度、pH變化趨勢一致，所以第一階段在3種濃度下沒有變化。

第二階段和第三階段的反應時間長度與Mg(OH)2濃度成正比。由于第一階段累積的CO32–和Mg2+離子積開始大于溶度積常數(shù)，MgCO3沉淀生成，在CO2分壓一定的條件下，3種濃度下的反應速率近似相等，由式(19)看出，反應時間取決于Mg(OH)2濃度，所以第二階段時間隨濃度增加而變長，生成的MgCO3沉淀也越多。第三階段進行的總反應為式(20)，隨著MgCO3沉淀的溶解，CO32–含量降低，Mg2+含量增加（見圖4），而溶液中CO32–濃度（20%～30%）范圍內(nèi)出現(xiàn)第二階段消失的特殊現(xiàn)象。這是因為CO2分壓越大，氣相側(cè)傳質(zhì)驅(qū)動力和氣相傳質(zhì)系數(shù)更強，溶解C的增多提供大量的H+，不可能無限減少，當CO32–的減少與Mg2+增加后的離子積小于溶度積常數(shù)，即MgCO3沉淀不會繼續(xù)溶解，吸收達到平衡，第三階段結(jié)束。從圖8(b)中發(fā)現(xiàn)，平衡溶液中的MgCO3沉淀量與Mg(OH)2濃度成正比。

圖8 Mg(OH)2漿液濃度對脫碳過程的影響

從模擬結(jié)果看出，MgCO3+絡合離子隨時間增多并大量存在與溶液中[圖8(f)]，這是在實際中對測試結(jié)果產(chǎn)生偏差的重要原因。

理論上最佳吸收條件應使第三階段結(jié)束時僅有極微量MgCO3固體沉淀產(chǎn)物，吸收的C全部存在于液相中，0.025mol/L Mg(OH)2漿液吸收的CO2沒有MgCO3沉淀產(chǎn)生，而0.05mol/L Mg(OH)2漿液吸收的CO2大部分存在于液相中，有利于再生操 作[10]?？紤]到0.05mol/L Mg(OH)2漿液吸收的CO2也較多，所以建議本操作條件下，最佳Mg(OH)2漿液濃度為0.025～0.05mol/L。

2.5 3個階段在溫度影響下的變化特性

為了探討溫度對與Mg(OH)2漿液吸收CO2的影響，實驗討論了體積分數(shù)30%的CO2氣體分別在20℃、35℃、50℃溫度下被0.1mol/L Mg(OH)2溶液吸收規(guī)律。

根據(jù)雙膜理論，CO2-Mg(OH)2-H2O系統(tǒng)中的反應過程可描述為：CO2溶解并電離出H+和CO32–；Mg(OH)2溶解并電離出Mg2+和OH–；當離子在液膜擴散接觸時，反應發(fā)生。反應速率由CO2和OH–的在液膜中的擴散速率決定。在本實驗溫度范圍內(nèi)，CO2在水中的溶解度隨溫度升高而減少[18]，而Mg(OH)2溶解度隨溫度升高而增加[19]，MgCO3溶度積隨溫度升高而減少。溫度越高，有利于化學反應加快進行，但不利于氣體溶解。

從圖9可以看到，20～50℃時第一階段反應時間長度與溫度成反比。這可以解釋為，第一階段，總反應式(18)主要受Mg(OH)2溶解、離子擴散和化學反應速率控制，高溫有利于反應朝右進行。低溫區(qū)間（20～35℃），第二階段和第三階段隨溫度升高而縮短，高溫區(qū)間（35～50℃）則相反。這可以解釋為在第二階段與第三階段，反應式(19)、反應式(20)受CO2、Mg(OH)2溶解傳質(zhì)擴散以及化學反應速率綜合控制。在較低溫度區(qū)間內(nèi)（20～35℃），溫度升高，導致的化學反應速率升高、MgCO3溶解度增加以及Mg(OH)2溶解、擴散速度的加快，都決定了Mg(OH)2-CO2-H2O系統(tǒng)吸收速率的提高。但在較高溫度區(qū)間內(nèi)（35～50℃），溫度升高導致了CO2溶解度降低，這個因素成為控制步驟，從而決定了Mg(OH)2-CO2-H2O系統(tǒng)吸收速率下降。本實驗研究發(fā)現(xiàn)：在35℃條件下，CO2、Mg(OH)2溶解傳質(zhì)擴散以及化學反應速率綜合處在較佳水平，因此，35℃左右吸收達到平衡的時間也最短。

圖9 溫度對Mg(OH)2漿液脫碳過程的影響

3 結(jié)論

（1）Mg(OH)2-CO2-H2O系統(tǒng)吸收體系依據(jù)吸收過程pH的變化可分為3個階段：pH＞9.48時為Mg(OH)2溶解生成HCO3–和Mg2+等離子的過程，pH=9.48時為Mg(OH)2固體溶解階段，MgCO3固體生成的階段，8.35≤pH＜9.48為MgCO3固體的溶解階段，而且從化學反應角度可以認定，第一階段主要為Mg(OH)2與CO2反應生成Mg(HCO3)2的過程，第二階段主要為Mg(OH)2將CO2固定為MgCO3，第三階段主要為MgCO3吸收CO2生成Mg(HCO3)2。

（2）高體積分數(shù)CO2（20%～30%）的Mg(OH)2-CO2-H2O吸收體系會出現(xiàn)第二階段消失的特殊現(xiàn)象，溶液中直接生成Mg(HCO3)2。

（3）當CO2分壓不變時，Mg(OH)2-CO2-H2O吸收體系第一階段時間幾乎不隨Mg(OH)2濃度而變化，第二階段和第三階段的時間與Mg(OH)2濃度成正比。Mg(OH)2漿液初始濃度在0.025～0.05mol/L 的條件下，Mg(OH)2-CO2-H2O吸收體系在第三階段結(jié)束時僅有極微量MgCO3固體產(chǎn)物，最有利于吸收體系的再生操作。

（4）本實驗操作條件下，溫度35℃左右，Mg(OH)2-CO2-H2O吸收體系達到平衡的時間最短，CO2和Mg(OH)2溶解、擴散傳質(zhì)以及化學反應速率綜合處在較佳水平。

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Dynamic analysis of the main components of the absorption process of capturing CO2with Mg(OH)2slurry

HE Zhicheng，LI Liqing，XIE Pengfei，WANG Chunhao，MO Yamian

（School of Energy Science and Engineering，Central South University，Changsha 410083，Hunan，China）

In order to explore the principle of CO2capturing by Mg(OH)2slurry in bubble column，experiments and theoretical simulation were selected to analyze the component concentration dynamic variation in Mg(OH)2-CO2-H2O system.The research revealed that there are three stages on the basis of the reaction products in absorption process, namely, CO2reacting with dissolved Mg(OH)2in the slurry to generate Mg(HCO3)2in the first stage, Mg(OH)2particles continueously dissolving and being carbonized into MgCO3in the second stage，CO2being captured by MgCO3in the third stage. With CO2concentration enrichment，the second stage disappeares in high CO2concentration（volume fraction is 20%—30%）absorption process. When CO2partial pressure is constant，reaction time of the first stage almost has noting to do with Mg(OH)2concentrtion，reaction time of the second and third stage and MgCO3solid content at quilibrium are proportional to Mg(OH)2concentrtion. Reaction time of the first stage varies inversely to temperature（20—50℃）. Reaction time of the second and third stage are shortened with temperature increasing at low temperature zone（20—35℃），while it is exactly the opposite at high temperature zone（35—50℃）. The shortest time it took to reach the quilibrium state occurs around 35℃.

bubble column；magnesium hydroxide；carbon dioxide；absorption

X131.1

A

1000–6613（2017）12–4664–08

10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0586

2017-04-05；

2017-04-27。

國家科技支撐計劃（2015BAL04B02）及國家自然科學基金（20376154）項目。

何志成（1992—），男，碩士研究生，主要從事空氣污染控制技術研究。

李立清，教授，博士生導師，研究方向為空氣污染控制技術。E-mail：liqingli@csu.edu.cn。