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文檔簡介
1、20世紀(jì)以來,隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人類社會對能源的需求量也逐年上升。由于能源的大量消耗導(dǎo)致二氧化碳(CO2)氣體的排放量逐年急劇增加,因此,研究高效、可行的碳捕獲技術(shù)成為減少全球碳排放量必不可少的手段。胺溶劑捕獲CO2技術(shù)被視為目前最具有應(yīng)用前景的碳減排技術(shù),然而,此技術(shù)最大的缺點(diǎn)是它的再生能耗過高。因此,研究開發(fā)新溶劑、新流程以得到高效、經(jīng)濟(jì)、可行的胺法捕獲CO2技術(shù)是目前研究工作者的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
本文重點(diǎn)研究了一種優(yōu)選
2、的新型叔胺,二乙氨基-1,2-丙二醇(DEA-1,2-PD)溶劑吸收CO2的反應(yīng)過程及動(dòng)力學(xué)。分別采用pH計(jì)法和13CNMR法跟蹤了1.00mol/L的DEA-1,2-PD-CO2-H2O體系液相離子形成規(guī)律,探討其反應(yīng)機(jī)理,結(jié)果發(fā)現(xiàn)叔胺溶劑與CO2反應(yīng)生成的是質(zhì)子化胺和碳酸氫根,并且新型13CNMR法實(shí)驗(yàn)結(jié)果比pH法更準(zhǔn)確。此外,通過stopped-flow動(dòng)力學(xué)測定裝置測定了293~313K溫度下,胺溶液濃度為0.20mol/L~1
3、.00mol/L時(shí)吸收CO2的擬一級反應(yīng)速率常數(shù)k0。結(jié)果發(fā)現(xiàn)k0值隨著溫度和胺溶液濃度的升高而增加。分別運(yùn)用堿催化水解機(jī)理和三分子機(jī)理擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的動(dòng)力學(xué)方程能很好的預(yù)測動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù),預(yù)測結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值的差值(AAD)分別為5.7%和3.8%。
本文中采用pH電位滴定法測量了298~318K溫度下DEA-1,2-PD溶劑的酸解離常數(shù)pKa,結(jié)果表明pKa值隨著溫度的升高而降低。通過擬合DEA-1,2-PD溶劑的pKa值與二級
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