多种单组份醇胺试剂对CO_2的吸收特性比较.pdf

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1、化学工程师ChemicalEngineer2013年第7期文章编号：1002—1124(2013)07—0067—03：=￡：程师多种单组份醇胺试剂对CO2的：园她吸收特性比较林晓巍，陈龙，陈鸿伟(华北电力大学。河北保定071000)摘要：该文主要着眼于对燃煤电厂进行低碳减排，采用各单组份醇胺溶液对烟气中CO进行吸收分离。建立一个鼓泡吸收装置，将N：和CO进行混合配制模拟烟气，然后通人配方溶液进行反应，通过进出口气体流量的变化来分析CO的吸收情况。关键词：MEA；DEA；TEA；MDEA；CO2的吸收中

2、图分类号：X701．2文献标识码：ACompareCO2absorptioncharacteristicsofavarietyofonecomponent-alkanolamineagentLINXiao—wei，CHENLong，CHENHong-wei(NoAhChinaElectricPowerUniversity，Baoding071000，China)Abstract：Aimingatreducingthecarbondioxideemissionincoal—firedplants，usin

3、gsinglecomponentalcoholaminesolutionabsorptionandseparationthecarbondioxideoffluegas．Abubblingdevicewasestablishedandni-trogenandcarbondioxideweremixedtobestimulatedfluegas，thestimulatedfluegaswereleadintothemixedsolution．Thecarbondioxideconcentrationent

4、eringandcomingoutfromthesystemaremeasuredtoanalysisthereaction．Keywords：MEA；DEA；TEA；MDEA；CO2absorption进人二十世纪，全球日益严重的环境问题不断CO的反应包括下面5类【】：涌现，严重威胁着人类的生存和发展。其中温室效(1)CO的水解反应：益导致的全球气候的极端变化更是对人类的造成CO，+H，0一HCO(慢反应)+H+(1)了极大的危害。温室效益是由人类的工业生产向大RNH，+H’一RNH=(瞬时反应)(2

5、)气排放的CO引起的，只有将CO收集起来，并且将它们合理利用才能实现真正的环境保护。CO2+H2O+RNH2—}RNH3+HCO3(3)(2)CO：与醇胺中羟基功能团的反应：1醇胺溶液吸收CO的动力学机理一C一0H+0H-—+一CO-+H：O(快速反应)(4)一C—OH+OH一+C02--+COCO0一(烷基甲酸盐)+H20根据连接在胺基上氮原子上的“活泼”氢原子(5)数目的不同，可以将醇胺分为以下4种：一级醇胺(3)CO直接与一OH的反应：如：MEA、DGA；二级醇胺如：DEA、DIPA；三级醇胺RN

6、H2+H2ORNH：+OH一(瞬时反应)(6)如：TEA、MDEA；空间位阻胺如：AMP。以上所述的各类醇胺的分子式中至少有一个羟基OH及一个胺CO+OH---~HCO(中速反应)(7)基。羟基(OH)的作用是增加醇胺在水中的溶解性以CO2+H20+RNHrRNH+HCO(8)降低其蒸汽压，而胺基的作用则是使水溶液呈现碱性，因此，使醇胺可以与酸性气体反应【¨，醇胺与(4)溶液pH值大于9时，HCO／CO的平衡反应一+2一RNH2+HCORNH+CO(9)收稿日期：2013—04—16(5)CO与醇胺中氢

7、原子的反应：作者简介：林晓巍，华北电力大学(保定)热能专业在校学术型研究CO2+R1R2NH+÷R1R2NHCO0一(10)生。通讯作者：陈鸿伟(1965一)，男，教授，博士生导师，主要从事高效、清H++RNH一RN也(瞬时反应)(11)洁燃烧及环境污染研究。林晓巍等：多种单组份醇胺试剂对CO的吸收特性比较2013年第7期CO+2RNHRNH：+RNHcoo一(氨基甲酸酯)和(12)的快速反应吸收CO。但MDEA是叔胺，分子中没有活泼的氢原子，它与CO：的反应是反应(12)(9)，而反应(9)的控制步骤

8、是反应(1)中CO：水解各级醇胺的物理性质见表1。的慢反应。表1各种醇胺物理性质Tab．1Therrnophysicalpropertiestableofvariousalkanolamine2单组分试剂吸收CO2的研究2．1实验装置和化学试剂试验台的原理：分别从N：和CO：气瓶出来的气体经过减压阀减压后被转子流量计测定并控制各自的流量，然后进入混合瓶混合，然后进入反应容器；反应容器由电磁搅拌水浴锅保持设定的恒定温度，从反应容器出来的气体再