發(fā)布時間：2017-12-07 06:05

  本文關(guān)鍵詞：離子液體改進醇胺工藝捕集二氧化碳的應用研究

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【摘要】：燃煤電廠的煙道氣是CO2排放的主要來源,目前工業(yè)上應用最廣泛的捕集CO2的方法是醇胺法。但此方法有一定的缺陷：乙醇胺易揮發(fā),每噸C02需消耗吸收劑為0.2M.6kg；溶液的使用濃度不能超過20%,循環(huán)次數(shù)較多,泵的能量消耗大；醇胺溶液中水的存在會與CO2反應生成碳酸,腐蝕不銹鋼設(shè)備等。離子液體具有不揮發(fā)、熱穩(wěn)定性好、安全環(huán)保等優(yōu)點,是一種新型的綠色吸收劑。本文選擇乙醇胺/離子液體混合體系吸收C02,將傳統(tǒng)的醇胺工藝與離子液體技術(shù)相結(jié)合,利用離子液體的不揮發(fā)性充當溶劑,同時兼顧乙醇胺良好的吸收性,探索吸收性能良好、不易揮發(fā)、吸收速率快且再生性能好的吸收劑。本文合成了咪唑類和胺基功能型兩類共八種離子液體：[BMIM][BF4]、[BMIM][PF6]、[EMIM][BF4]、[EMIM][PF6];乙二胺甲酸鹽[EDA][FA]、乙二胺乙酸鹽[EDA][AC]、二乙烯三胺甲酸鹽[DETA][FA]、二乙烯三胺乙酸鹽[DETA][AC]。并將它們分別與乙醇胺(MEA)混合配制成不同濃度的復配溶液,考察壓力、溫度、陽離子側(cè)鏈長度和陰離子類型對吸收效果的影響。實驗結(jié)果表明：對于咪唑類離子液體,50% ILs+50%MEA(體積濃度)的吸收效果最好,且復配溶液吸收次序[BMIM][BF4]-MEA [EMIM][BF4]-MEA [BMIM][PF6]-MEA[EMIM][PF6]-MEA;對于胺基功能型離子液體,40%ILs+60%MEA(質(zhì)量濃度)的吸收容量最高,在0.1Mpa下,復配溶液比醇胺水溶液效果提高了27.4%。并且進一步考察了離子液體的種類對復配溶液吸收能力的影響,次序為[DETA][FA]-MEA [DETA][AC]-MEA[EDA][FA]-MEA[EDA][AC]-MEA,均要高于乙醇胺水溶液。通過測定發(fā)現(xiàn)[BMIM][BF4]-MEA復配溶液的吸收速率要比乙醇胺水溶液大,這是因為復配溶液反應時生成了不溶性沉淀物,促進了正反應的進行。溫度對反應體系會產(chǎn)生兩方面的影響：溫度越高,反應速率常數(shù)也越大,反應能盡快的達到平衡；溫度升高會導致吸收量的下降。在復配溶液中溫度升高會導致吸收量減小,但影響并不很明顯,因此可以判斷體系吸收CO2比較穩(wěn)定。對復配溶液進行了再生性能的考察,結(jié)果表明復配溶液經(jīng)四次吸收-解吸循環(huán)后重復利用率可以達到88%,是一種可以循環(huán)利用的綠色溶劑。
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ424;X773

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張衛(wèi)風;王秋華;方夢祥;駱仲泱;岑可法;;膜吸收法與化學吸收法分離煙氣中CO_2的試驗比較[J];動力工程;2008年05期

2 李清方;陸詩建;劉曉東;張建;;MEA-MDEA復合胺溶液吸收煙氣中二氧化碳實驗研究[J];應用化工;2010年08期

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本文編號：1261373