新型吸收剂对二氧化碳的分离回收研究

《新型吸收剂对二氧化碳的分离回收研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、新型吸收剂对二氧化碳的分离回收研究　　摘要：利用常压搅拌吸收-解吸装置，在一定条件下，对MEA（乙醇胺）、MEA-DEA（乙醇胺-二乙醇胺）、MEA-MDEA-DETA（乙醇胺-N-甲基二乙醇胺-二乙烯三胺）、PAMAM（聚酰胺胺）4种有机胺吸收解吸CO2进行研究。探讨了吸收速率、吸收量、再生温度、再生效率对CO2吸收和解吸过程的影响规律。结果表明，1mol/L的PAMAM的吸收速率为2.8×107mol/L，吸收量0.32mol，再生温度95℃，再生效率93.56%，吸收解吸效果最佳，PAMAM是吸收烟气中CO2的高效吸收剂。Abstract：Theabsorptionanddes

2、orptioncharacteristicsofcarbondioxideinsimulatedfluegaswerestudiedbydifferentMEA，MEA-DEA，MEA-MDEA-DETA，PAMAMproportionsolutionsinstirredexperimentequipment.Therelationamongabsorptionrate，absorptioncapacity，theregenerationtemperatureandregenerationefficiencytotheinfluencelawoftheCO2absorptionand

3、desorptionprocesswereobtained.Itshowedthat0.1mol/LPAMAM’sabsorptionratewas2.8×107mol/L，absorptioncapacitywas0.32mol，theregeneration7temperaturewas95℃，regenerationefficiencywas93.56%，whichabsorptionanddesorptioneffectisthebest.PAMAMwasanefficientabsorbenttothecarbondioxideinstirredexperimentequi

4、pment.关键词：二氧化碳;吸收剂;聚酰胺胺;混合胺溶液Keywords：carbondioxide;absorbent;polyamidoamine;mixedaminesolution中图分类号：X701.7文献标识码：A文章编号：1006-4311（2015）04-0306-030引言7温室效应引起的气候、生态的变化越来越明显，间接对人类生产、生活产生的影响也越来越大。人类除了从政策，生活习惯方面对温室效应进行遏制，从技术方面研究者渴望采用有效的二氧化碳吸收剂将二氧化碳捕集并封存。目前，较前沿的吸收剂多乙醇胺（MEA）、二乙醇胺（DEA）、N-甲基二乙醇胺（MDEA）、二乙烯

5、三胺（DETA）、三乙烯四胺（TETA）等有机胺类，以及使用复合胺作为吸收剂的方法[1]。有机胺作为二氧化碳吸收剂的有效基团是胺基，包括伯胺基、仲胺基以及叔胺基。同时，人们期待更高吸收容量，更低能耗再生条件，多次重复使用的有机胺二氧化碳吸收剂的发现。本工作基于现有有机胺研究基础之上，选取了带有大量有效伯胺基和相当数量叔胺基的纳米级树枝状分子材料聚酰胺胺（PAMAM）作为二氧化碳吸收剂。第四代PAMAM单分子，见图1，具有64个伯胺、56个叔胺官能团，均能在水溶液中与CO2反应。伯胺基反应时，首先生成两性离子[2]：PAMAM的独特之处在于其纳米级的分子尺寸和球状分子的内部空腔，可以像

6、活性炭等吸附剂吸附CO2一样，对二氧化碳进行吸附。本文研究了PAMAM溶液对模拟烟气中CO2的吸收和再生性能，希望能够发挥其巨大的二氧化碳吸收潜能。1实验部分1.1试剂与器材PAMAM，分析纯;MEA，分析纯;MDEA，分析纯;DETA，分析纯。医用蒸馏水，氮气钢瓶，二氧化碳钢瓶，精密pH计/MV仪，温度计，电动搅拌器，流量计，水浴锅。1.2实验装置与实验方法1.2.1吸收实验部分通过查阅文献资料，找到乙醇胺（MEA），乙醇胺-二乙烯三胺（MEA-DETA），MEA-MDEA-DETA三种吸收剂的吸收效率最佳的配比[3]-[5]，见表1。7本文选用1mol/L的PAMAM溶液与以上三

7、种吸收剂进行对比研究性实验。采用模拟烟道气（其中CO2体积分数为15%，N2体积分数为85%）进行实验。吸收实验装置见图2。打开N2及CO2减压阀，反应温度设定为40℃，用转子流量计和皂膜流量计对混合气进行标定，CO2和N2总流量稳定在4mL/s。将混合气反应探头放入反应器中，同时开始计时，设定搅拌转速。每隔50sec记录一次数据（进出口流量和pH值、MV值）。当反应达饱和时，停止实验。吸收速率（每秒吸收CO2的物质的量）根据PV=nRT进行计算。用Mat