三室電滲析脫除MDEA廢液中熱穩定鹽的試驗研究

付翠蓮 ，陳富強 ，張夢怡，黎 星，郝亞超，池勇志

（1.天津城建大學工程實訓中心，天津300384；2.天津城建大學環境與市政工程學院天津市水質科學與技術重點實驗室，天津300384；3.重慶市萬州區鎮級污水處理有限公司，重慶400100；4.中海油天津化工研究設計院有限公司，天津300131）

在天然氣或煤合成氣的凈化行業中，工業上常用N-甲基二乙醇胺（MDEA）溶液作為吸附劑對天然氣開采或煤合成生產過程中產生的H2S和CO2等酸性氣體進行吸附去除〔1〕。MDEA溶液在長期脫硫、解析等加熱冷卻過程中循環使用，會逐漸被物料污染，發生化學降解、熱降解以及氧化降解，其降解產物與酸性氣體反應生成乙酸鹽、甲酸鹽、草酸鹽、硫酸鹽、亞硫酸鹽和硫代硫酸鹽等陰離子，這些離子不能通過加熱的方式從MDEA溶液中去除，因此被稱為熱穩定鹽（HSS）〔2〕。HSS 的大量存在會加劇設備的腐蝕，降低MDEA溶液的有效質量分數，降低MDEA溶液對H2S和CO2等酸性氣體的脫除效率〔2-5〕。HSS的脫除技術主要有加堿中和法、減壓蒸餾法、電滲析法、陰離子交換樹脂法〔6-9〕。其中，電滲析法因其具有能耗低、占地面積小、不需要添加其他化學藥品等優點，應用于脫除MDEA溶液中HSS的研究越來越多〔10-11〕。

由于MDEA在水溶液中會發生水解，在電場作用下，不可避免地將MDEAH+遷移到濃縮室中，在脫鹽的同時造成MDEA會有一定程度的損耗，淡化室的MDEA質量分數通常只有初始液的70%左右〔3〕。由于MDEA溶液的價格昂貴（>3萬元/t），由MDEA損耗造成的經濟損失較大。因此本研究通過改變雙室電滲析裝置中離子交換膜的數量和排列順序，構建三室電滲析裝置，以提高HSS脫除率及降低MDEA損耗率。