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高效3AP-DMEA-正丁醇-水相分离CO_2吸收剂的开发

收稿日期：2024-02-22 修回日期：2024-04-10 接受日期：2024-06-12

DOI:10.20078/j.eep.20240402

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    摘要：燃煤电厂、钢铁企业等尾气中低浓度CO_2的排放控制是实现“碳中和”目标的关键。目前胺法捕获CO_2技术被认为是最有产业化应用前景的技术。为突破现有胺法在降能耗方面的技术瓶颈,旨在开发高效的相分离CO_2吸收剂。探究了伯/仲胺结构对与胺-正丁... 展开+
    摘要：

    燃煤电厂、钢铁企业等尾气中低浓度CO_2的排放控制是实现“碳中和”目标的关键。目前胺法捕获CO_2技术被认为是最有产业化应用前景的技术。为突破现有胺法在降能耗方面的技术瓶颈,旨在开发高效的相分离CO_2吸收剂。探究了伯/仲胺结构对与胺-正丁醇-水吸收剂吸收CO_2后分相特性的构效关系,研究了叔胺结构对3-氨基丙醇(3AP)-正丁醇(NBA)-水吸收-解吸和分相性能的作用规律。实验结果显示,3AP-NBA-H_2O吸收剂在富CO_2相黏度、胺分布、体积和相变临界点等方面均具有一定的优势,表明其具有良好的分相特性。添加叔胺可以明显降低富CO_2相黏度,同时提高单位体积溶液的CO_2循环容量和解吸率。新型20%3AP-10%N,N-二甲基乙醇胺(DMEA)-40%NBA-30%H_2O相分离吸收剂的富相体积为61.2%,黏度仅为6.73mPa·s,富相中胺的占比为91.2%,其解吸率和CO_2循环容量分别达72.00%和1.42mol·L-1,分别比30%3AP-40%NBA-30%H_2O吸收剂提高了88.6%和86.8%,比30%单乙醇胺(MEA)溶液提高了46.8%和13.6%。

    收起-

    作者：

    • 洪淑敏
    • 胡兴
    • 郑壮壮
    • 肖珉
    • 高红霞*
    • 梁志武

    作者简介

    作者简介：洪淑敏(1998—),女,福建漳州人,硕士研究生,主要研究方向为二氧化碳捕获。E-mail:smhong@hnu.edu.cn
    通讯作者：高红霞(1987—),女,河北石家庄人,教授,主要研究方向为气体分离,化工过程模拟、控制与优化,胺法CO_2捕获技术开发。E-mail:hxgao@hnu.edu.cn

    单位

    • 湖南大学 化学化工学院 化石能源低碳化高效利用湖南省重点实验室二氧化碳捕获与封存国际合作中心iCCS

    关键字

    • 二氧化碳
    • 吸收
    • 解吸
    • 相分离
    • 构效关系

    基金项目

    国家重点研发计划“政府间国际科技创新合作”重点专项资助项目(2021YFE0112800)

    引用格式

    洪淑敏, 胡兴, 郑壮壮, 等. 高效3AP-DMEA-正丁醇-水相分离CO_2吸收剂的开发[J]. 能源环境保护, 2024, 38(3): 100-108.

    HONG Shumin, HU Xing, ZHENG Zhuangzhuang, et al. Development of an efficient 3AP-DMEA-butanol-water phase change absorbent for CO_2 capture[J]. Energy Environmental Protection, 2024, 38(3): 100-108.

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