膜基CO2捕集劑及其性能研究.pdf

1、溫室氣體CO2的排放量隨著社會(huì)的發(fā)展而增多,給氣候和環(huán)境帶來(lái)了一定的危害,因此,控制溫室氣體的排放顯得尤為重要。
　　 本文采用中和法和置換法合成了三種新型吸收劑離子液體[bmim][Gly]、[bmim][Ala]和[bmim][Lys],對(duì)其進(jìn)行物性表征,討論了不同合成條件下,反應(yīng)物的產(chǎn)率,發(fā)現(xiàn)溫度,合成時(shí)間及配料比對(duì)產(chǎn)物產(chǎn)率的影響較大。并對(duì)合成的三種氨基酸離子液體進(jìn)行CO2吸收及再生性能評(píng)價(jià),數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明[Bmin]B

2、r的合成條件可控制在,合成溫度為:50-90℃,合成時(shí)間為8-24h,配料比在1:1—1:1.1之間。氨基酸離子液體的合成時(shí)間在12-24h之間最佳。氨基酸酸離子液體對(duì)CO2的吸收產(chǎn)生明顯的影響,吸收負(fù)荷,吸收速率均遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氨基酸鹽吸收劑。再生效率均達(dá)到100％。
　　 將無(wú)機(jī)鹽硼酸鉀和哌嗪(PZ)作為活化劑添加于氨基乙酸鹽溶液中,形成活化復(fù)合吸收劑,采用膜接觸器裝置,評(píng)價(jià)和比較了氨基乙酸鹽和活化復(fù)合吸收劑捕集CO2的性能,對(duì)活

3、化劑濃度、氣液流速和操作溫度等因素對(duì)總體積傳質(zhì)系數(shù)、傳質(zhì)通量和捕集率的影響進(jìn)行了研究；并建立了傳質(zhì)通量的模型,對(duì)模型值和實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行比較。結(jié)果表明:活化復(fù)合吸收劑對(duì)CO2的捕集產(chǎn)生明顯的影響,活化復(fù)合吸收劑的總體積傳質(zhì)系數(shù)高于氨基酸鹽吸收劑,大約是氨基酸鹽的1.3倍:活化劑濃度對(duì)傳質(zhì)通量的影響表明,少量活化劑的作用遠(yuǎn)比多量的活化作用大；活化復(fù)合吸收劑的捕集率遠(yuǎn)大于氨基酸鹽吸收劑；模型模擬與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)趨勢(shì)吻合,可以證實(shí)模型生效。模型模擬與實(shí)驗(yàn)

4、數(shù)據(jù)的平均誤差在16.5％以內(nèi)。最大的誤差低于25％。
　　 在以上研究的基礎(chǔ)上,將無(wú)機(jī)鉀鹽,鈉鹽,有機(jī)胺和三種離子液體[bmim][GIy]、[bmim][Ala]和[bmim][Lys],作為活化劑添加于二乙醇胺溶液中,形成活化復(fù)合吸收劑,采用膜接觸器裝置,評(píng)價(jià)和比較了二乙醇胺溶液和活化復(fù)合吸收劑捕集CO2的性能,對(duì)活化劑濃度、氣液流速等因素對(duì)總體積傳質(zhì)系數(shù)和捕集率的影響進(jìn)行了探討。結(jié)果表明:活化復(fù)合吸收劑對(duì)CO2的捕集產(chǎn)生