二氧化碳醇胺吸收液的界面张力研究

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1、华北电力大学硕士学位论文摘要近几十年来，因化石燃料的大量使用，大气中的二氧化碳含量迅速增加。CO2减排已成为了全球关注的问题。在设计和模拟化学反应吸收CO2的吸收柱时，醇胺水溶液的表面张力是基础数据。到目前为止，混合醇胺水溶液表面张力的实验测定较少报道，表面张力、表面熵和表面焓等热力学性质与温度和浓度的关系尚不明晰。本文用BZY-1全自动表面张力仪测定了系列温度和浓度范围内，二乙醇胺(DEA)水溶液以及DEA-MDEA-水溶液的表面张力；用基于线性关系的经验模型对实验数据进行了关联，关联结果与实验值吻合良好。应用关联所得的公式，分别对表面张力与溶液中醇胺质量分率

2、和体系温度之间的定量关系进行了分析。在此基础上，确定表面熵和表面焓等热力学性质。研究结果表明，未吸收二氧化碳时，DEA水溶液和DEA-MDEA水溶液的表面张力-浓度和表面张力-温度曲线均呈线性关系。溶液的表面张力随醇胺浓度的上升而上升，但随体系温度的上升而下降。表面熵和表面焓均只与醇胺浓度有关，随着浓度的上升，表面熵和表面焓呈现先上升再下降的趋势。关键词：醇胺水溶液；表面张力；表面熵；表面焓；二氧化碳I华北电力大学硕士学位论文AbstractInrecentdecades,atmosphericlevelsofCO2haveincreasedrapidlydue

3、totheutilizationofgrandamountoffossilfuel.ThereductionofCO2emissionbecameaglobalissue.ThesurfacetensionsoftheaqueoussolutionsofaminesarerequiredwhendesigningorsimulatinganabsorptioncolumnforCO2absorptionassociatedwithchemicalreactions.However,fewexperimentsconcerningthesurfacetension

4、softheaqueoussolutionsofamineshavebeenreportedbyfar,andthetemperatureandconcentrationdependencesofthethermodynamicpropertieslikesurfacetensions,surfaceenthalpyandsurfaceentropyhavenotbeenwelldocumented.Inthisthesis,thesurfacetensionsofthebinarymixturesofDEA-waterandternarymixtureofMD

5、EA-DEA-wateratdifferentconcentrationsandtemperatureswererespectivelymeasuredbyusinganautomaticsurfacetension-meter.Theexperimentaldatawerecorrelatedwithanlinearempiricalmodelandtheagreementwassatisfactory.Thesurfaceenthalpyandsurfaceentropyweredetermined.Thetemperatureandconcentratio

6、ndependenceofsurfacetensions,surfaceenthalpyandsurfaceentropywereanalyzed.OurresultsshowthatwithoutabsorbingCO2,boththesurfacetension-concentrationandsurfacetension-temperaturerelationshipscanbewelldescribedbylinearfunctions.Thesurfacetensionsincreasewiththeincreaseofamineconcentrati

7、onwhiledecreasewithincreasingtemperature.Moreover,boththesurfaceenthalpyandsurfaceentropyaredependentontheconcentrationofamines(w),andtheytendtoincreasewithincreasingwwhenwislow,butdecreasewiththeincreaseofwwhenwishigh.Keywords:aqueoussolutionsofamines;surfacetension;surfaceentropy;s

8、urfaceenthal