醇胺溶液吸收CO2反应原理和实验研究.pdfVIP

第 44卷 第 12期 化 工 技 术 与 开 发 Vo1．44 No．12 2015年 12月 Technology DevelopmentofChemicalIndustry DeC．2015 醇胺溶液吸收CO2的反应原理及实验研究 苏雪梅 (广西工业职业技术学院，广西 南宁 530001) 摘 要：阐述了醇胺溶液吸收CO的反应原理；以一乙醇胺 (MEA)、二乙醇胺 (DEA)、甲基二乙醇胺 (MDEA) 为研究对象，考察了醇胺溶液的浓度、种类对c0：的吸收速率和吸收总量的影响，并比较了不同复配体系的吸收性能。 结果表明，相同条件下吸收效果MEADEAMDEA，而在MEA溶液中加入一定量的MDEA溶液可以明显提高溶液的吸 收．陛能。 关键词：醇胺溶液；二氧化碳；吸收；反应原理 中图分类号：TQ028．14 文献标识码：A 文章编号：1671．9905(2015)12-0007-03 作为 目前最为重要的能源与环境问题之一， 1．1 一级醇胺吸收CO，的反应机理 CO：捕集技术一直备受关注。目前世界上捕集 CO 一 级醇胺与CO，反应时，因为氮原子周围存在 的方法包括物理法、化学法、物理一化学法、膜分离 活泼的氢原子，醇胺与CO，产生两性离子，然后 ，该 法、膜吸收法等，其中化学法具有吸收效果好、吸收 两性离子与另一醇胺继续反应，生成氨基 甲酸根。 量大、技术成熟等优点，在工业上得到广泛的应用。 反应方程式如下： 目前工业上脱除CO，技术的研究热点是化学吸收 RRNH+CO2一RRNHCOO一(两性离子 ) (1) 法，其中一类重要的吸收剂就是醇胺溶液。研究一 RRNHCOO-+RI+ {RNc00一(氨基甲酸根)+RRNIT (2) 种对 CO，吸收速率快、吸收容量大、再生能耗低的 总的反应方程式为： 新型复合胺吸收液就显得尤为重要。 2RRNH+C0_『RRNCOO一十RRNH2 (3) 本文以工业上常用的一乙醇胺(MEA)、二乙醇 由反应方程式分析可知，一级醇胺与 CO反应 胺(DEA)、甲基二乙醇胺(MDEA)为研究对象，分 时，由于受热力学限制，每 lmol一级醇胺仅能够吸 别考察了吸收剂种类、浓度等对 CO 吸收速率和吸 收0．5mol的CO，。常用的一级醇胺有MEA、DGA等， 收性能的影响，同时重点研究了二元复合胺溶液体 特点是吸收CO，速率快。 系的吸收特性，并与相同浓度的纯溶液进行了对比， 1．2 二级醇胺吸收CO，的反应机理 同时进行反应机理的分析，所得结果可为CO：吸收 剂的复配提供可靠的实验依据。 二级醇胺与CO，的反应机理与一级醇胺相同， 但因其缺少一个氢原子，故在反应速度上比一级醇 1 醇胺的分类及反应机理 胺要慢些。二级醇胺有 DEA、DIPA等。 根据醇胺分子的结构，其与氨基 (NH：)的氮原 1．3 三级醇胺吸收CO，的反应机理 子相接的碳原子的个数仅有一个时，称为一级醇胺 三级醇胺