TEPA调控AMP-DGDE水溶液相变吸收CO_(2)性能及机理

刘超; 王丹; 梁美贞; 周小斌

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相变吸收剂在降低CO_(2)捕集能耗方面具有较大优势,但现有吸收剂普遍存在再生性能差的问题。基于2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)的吸收剂再生性能优异,但通常难以发生相变。利用四乙烯五胺(TEPA)作为相变调控剂引入AMP-二乙二醇二甲醚(DGDE)水溶液,构建了具有良好再生性能的新型相变吸收剂AMP-DGDE-TEPA。在最佳配比下,AMP-DGDE-TEPA的吸收负荷可达0.88 mol∙mol−1,其中97.6%的CO_(2)富集于溶液下层,下层体积仅占总体积51%。经7次吸收-解吸循环,吸收剂的吸收负荷仍能保持0.63 mol∙mol−1,再生效率为71.6%。13C核磁共振结果表明,AMP与CO_(2)反应生成易于分解的碳酸氢盐,因而吸收剂具有良好的再生性能;而TEPA的引入可使系统中生成稳定的质子化TEPA和氨基甲酸盐。质子化TEPA和氨基甲酸盐具有高极性,可打破吸收剂原有的均相状态,促使吸收剂发生液-液相变。相比于DGDE,H2O和极性反应产物之间具有更强的相互作用力,这些物质聚集形成CO_(2)富相,而DGDE则单独形成CO_(2)贫相。此外,AMP-DGDE-TEPA的再生显热和潜热仅为0.33和0.43 GJ∙t^(−1)CO_(2),具有良好的节能潜力。该研究结果可为高效低能耗碳捕集材料的制备提供参考。

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来源
《环境工程学报》 |2023年第9期|2983-2992|共10页
作者
刘超; 王丹; 梁美贞; 周小斌;
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作者单位

桂林理工大学环境科学与工程学院;

桂林541004;

广西环境污染控制理论与技术重点实验室;

桂林541004;

岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心;

桂林541004;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类废气的处理与利用;
关键词
CO_(2)捕集; 相变吸收剂; 2-氨基-2-甲基-1-丙醇; 四乙烯五胺; 相变机理;

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