碱土金属碳酸盐催化乙醇胺-CO2反应机理研究

利用碱土金属碳酸盐（CaCO₃）进行非均相催化乙醇胺（MEA）-CO₂吸收试验。催化剂质量为0.0～25.0 g,吸收剂浓度分别为1.0,3.0和5.0 M（mol/L）。在试验基础上,运用图解法开发MEA溶液吸收CO₂动力学模型,验证催化剂的有效性。运用积分法处理试验数据,并对数据进行线性回归分析,得到适用于0,1,2级反应速率方程。经验证,在胺转化率X_A<0.80时,MEA-CO₂反应符合1级反应速率方程。通过简要评估CaCO₃的催化效果,发现其可将2级非催化反应速率常数k_Z提高至原来的1.1～1.8倍。因此,CaCO₃是一种能够有效促进MEA-CO₂相互作用的催化剂。     

固体酸催化混合胺的CO2解吸性能分析

碳捕获与封存技术（CCS）是针对能源危机的一种综合性解决方案,胺基溶液CO₂吸收与解吸是其关键技术步骤。试验以胺基溶液乙醇胺（MEA）为主体吸收剂,分别选取N-甲基二乙醇胺（MDEA）和4-（二乙胺）-2-丁醇（DEAB）为添加剂,然后分别选取γ-Al₂O₃和沸石分子筛（HZSM-5）为催化剂,探究不同配比条件对MEA的CO₂解吸性能的影响。试验结果表明,添加DEAB比添加MDEA所消耗的热负荷更少,最高可减少61.8%,最低可达0.15~0.20 MW·h·t^-1 CO₂。相对于γ-Al₂O₃,HZSM-5能更显著地提高反应速率,反应速率最高可达17.2×10^-3 mol·L^-1·h^-1。5 M（mol/L）MEA/1.25 M DEAB+HZSM-5的组合效果最佳,是胺基溶液CO₂解吸的优选方案。