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高效低能耗氨基酸盐水溶液固-液相变吸收剂捕集CO_(2)性能探究
1
作者 顾永正 李晓辉 +2 位作者 高歌 李小姗 熊卓 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第4期122-130,共9页
利用传统有机胺水溶液捕集CO_(2)的再生能耗较高,制约了其在CO_(2)捕集领域的广泛应用。为降低吸收剂的再生能耗,提出了一种高效低能耗氨基酸盐水溶液固-液相变吸收剂。制备了不同浓度的L-苏氨酸钾溶液(PL-T)作为固-液相变吸收剂,研究了... 利用传统有机胺水溶液捕集CO_(2)的再生能耗较高,制约了其在CO_(2)捕集领域的广泛应用。为降低吸收剂的再生能耗,提出了一种高效低能耗氨基酸盐水溶液固-液相变吸收剂。制备了不同浓度的L-苏氨酸钾溶液(PL-T)作为固-液相变吸收剂,研究了其CO_(2)吸收、解吸过程,并对吸收、解吸速率,以及反应热、显热等进行了评价。结果表明,在吸收、解吸温度分别为313 K、363 K下,当PL-T浓度为4 mol/L时,吸收、解吸速率均达到最大值,分别为2.20×10^(-5)mol/s、1.43×10^(-4)mol/s。在313 K下,5 mol/L PL-T与CO_(2)的反应热为-80.94 kJ/mol,其绝对值小于5 mol/L单乙醇胺溶液对应值(-88.22 kJ/mol),因此解吸能耗更低;当只解吸5 mol/L PL-T的固相沉淀物时,其显热可较5 mol/L MEA降低51.4%。 展开更多
关键词 CO_(2)捕集 固-液相变吸收剂 氨基酸盐 再生能耗 反应热 显热
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氨基酸类固-液相变吸收剂捕集CO_(2)及反应-相变机制
2
作者 黄艳 宋涛 +7 位作者 钟昕玲 董致远 胡治平 孔维鑫 王涛 方梦祥 李伟 李素静 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期852-860,共9页
纯氨基酸构建的固-液相变吸收剂存在二氧化碳(CO_(2))吸收速率低、难再生等缺陷。据此,以CO_(2)吸收与沉淀能力较好的丙氨酸钾(K-Ala)为主吸收剂,以耐降解、反应性高的哌嗪(PZ)为活化剂,以可促进固相生成的正丙醇(NPA)为溶剂,构建了K-Al... 纯氨基酸构建的固-液相变吸收剂存在二氧化碳(CO_(2))吸收速率低、难再生等缺陷。据此,以CO_(2)吸收与沉淀能力较好的丙氨酸钾(K-Ala)为主吸收剂,以耐降解、反应性高的哌嗪(PZ)为活化剂,以可促进固相生成的正丙醇(NPA)为溶剂,构建了K-Ala+PZ+NPA+H_2O新型固-液相变CO_(2)吸收体系,并对该体系的CO_(2)捕集性能、反应机理、相变机制等进行了研究。实验结果表明饱和CO_(2)负荷为0.68 mol·mol^(-1),体系再生效率达83.04%,捕集性能良好。饱和固相中主要包含丙氨酸钾氨基甲酸酯(K-Ala-COO^(-))、哌嗪氨基甲酸酯(PZ-COO^(-))和碳酸氢盐(HCO_(3)^(-))。上述产物比原组分极性更高、溶剂化自由能更低,因此形成了产物间自聚并出现固液分相行为。 展开更多
关键词 二氧化碳捕集 固-液相变吸收剂 氨基酸盐 量子化学计算
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固-液相变二氧化碳吸收剂的研究进展 被引量：15
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作者 涂智芳 魏建文 周小斌 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2022年第9期122-132,共11页
基于有机胺的化学吸收法是燃烧后CO_(2)捕集行之有效的技术之一。然而,传统有机胺法的高再生能耗使其工业推广及应用受限。为降低CO_(2)捕集能耗,相变吸收剂应运而生。该类吸收剂吸收CO_(2)后由均相变为互不相溶的两相,CO_(2)主要富集... 基于有机胺的化学吸收法是燃烧后CO_(2)捕集行之有效的技术之一。然而,传统有机胺法的高再生能耗使其工业推广及应用受限。为降低CO_(2)捕集能耗,相变吸收剂应运而生。该类吸收剂吸收CO_(2)后由均相变为互不相溶的两相,CO_(2)主要富集于其中一相,仅需分离CO_(2)富相用于再生,即可大幅减少再生体积进而降低吸收剂捕集CO_(2)的再生能耗。相变吸收剂包括液-液相变吸收剂和固-液相变吸收剂,后者的CO_(2)吸收产物能以固体形式从溶液中沉淀析出,可实现产物快速分离,成为近年来相变吸收剂的研究热点。根据吸收剂的组分构成,固-液相变CO_(2)吸收剂主要可归为3类:有机胺非水溶液、盐溶液和离子液体固-液相变吸收剂。有机胺非水溶液以有机胺作为吸收活性组分、有机溶剂充当相分离剂,具有吸收速率快、腐蚀性小的优点,但其吸收CO_(2)后固相产物易形成黏稠胶状物且再生较困难;盐类固-液相变吸收剂主要包括氨基酸盐和碳酸盐水溶液或贫水溶液,具有成本低、原料易得的优点,但现有盐类相变吸收剂的固-液相变特性及相分离效率有待进一步改善;离子液固-液相变吸收剂主要有常规离子液(溶剂)/有机胺(活性组分)和功能化离子液(活性组分)/有机试剂(溶剂)2种体系,具有热稳定性好和再生效率高等特点,但离子液体合成较复杂且使用成本较高。总之,相比于传统有机胺吸收剂,固-液相变CO_(2)吸收剂具有较大的节能潜力,有望为高效低能耗的CO_(2)捕集提供新的选择。目前固-液相变CO_(2)吸收剂的开发还处于试验研究阶段,要推动其实际应用,今后的工作应侧重于吸收剂的构建方法、相变机制、热力学、动力学及工艺优化等问题的研究。 展开更多
关键词 CO_(2)捕集 化学吸收 固-液相变吸收剂 有机胺 氨基酸盐 离子液体 再生能耗
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