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具有自萃取功能的相變CO_(2)吸收劑體系開發

陸詩建  劉含笑  吳黎明  方夢祥  俞徐林  趙東亞  劉玲  康國俊  
【摘要】:當前CO_(2)捕集工程與技術應用的吸收劑,存在再生能耗高、傳質速率低、運行損耗大等問題,嚴重制約了CO_(2)捕集技術的大規模推廣應用。以低能耗、高傳質速率、大吸收容量、低腐蝕性和低降解率為目標,開發了適用于低分壓CO_(2)捕集的相變吸收劑。該相變吸收體系以親水性胺N-氨乙基哌嗪(N-aminoethyl piperazine, AEP)為主吸收體系,添加了親脂性分相劑二正丁胺(Di-n-butylamine,DPA)和合成的活化劑(Activator,ACT),吸收實驗表明吸收負載達1.082 mol CO_(2)/mol 溶液,再生溫度降至98.5 ℃,具有優異的吸收性能和解吸性能。NMR分析表明反應產物具有氨基甲酸鹽分子結構,基于反應產物和再生分層反應現象,提出了吸收反應機理和再生反應機理,揭示了再生過程“自萃取”機理。開展了捕集CO_(2)連續測試實驗研究,與同濃度3 mol/L一乙醇胺(Monoethanolamine,MEA)溶液進行了對比分析,相同再生能耗下,單位體積同濃度相變體系相比MEA吸收容量提高33%以上;相同再生能耗下相變體系的再生率比MEA提高15%,相同再生率下相變體系的再生能耗比MEA降低31%以上。

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