功能离子液体水溶液吸收CO_2的研究

采用自制的功能离子液体1-2-胺乙基丁基咪唑溴盐([NH2ebim]Br)、1-2-胺乙基甲基咪唑溴盐([NH2emim]Br)的水溶液作为吸收剂,进行吸收CO2的研究。考察了不同浓度的功能离子液体水溶液吸收CO2的吸收速率,温度对CO2的吸收速率的影响,不同功能离子液体水溶液对吸收速率的影响,以及吸收剂的再生效率,并探讨了功能离子液体水溶液吸收CO2的机理。结果表明,功能离子液体水溶液实现了对CO2的化学吸收,吸收速率随着功能离子液体浓度和温度的增加而增加,而功能离子液体阳离子碳链长短对水溶液吸收CO2的速率影响不显著。实验中每摩尔功能离子液体吸收的CO2大于0.5 mol,其反应机理被提出。     

离子液体吸收CO_2的研究进展

CO2的捕集、分离与利用已成为人类共同关心的重要课题。工业上,通常使用传统的有机胺水溶液或热钾碱溶液等脱除CO2。有机胺具有蒸气压,易产生挥发性有机物(VOCs)对环境造成污染;热钾碱溶液等脱除CO2需要较高操作温度因而能耗较高,生产过程经济性有待改善。离子液体具有几乎无蒸气压、热稳定性、结构可设计性等独特优点,在CO2分离领域的巨大应用潜力已成共识。本文结合课题组近期的研究工作,就国内外离子液体吸收CO2的主要研究成果进行综述。     

功能型离子液体吸收电厂烟气CO_2的研究进展

CO2是目前排放量最大的温室气体,利用离子液体固定CO2已经成为CO2减排的重点研究方向之一。介绍了近几年来各种离子液体吸收CO2的研究历程以及研究成果,对比各种离子液体吸收性能的差异,并着重介绍了功能型离子液体捕获CO2的特点及其应用,突出其在CO2固定方面的诸多优势,并对离子液体的吸收机理进行了讨论,同时探讨离子液体在电厂烟气CO2处理过程中所面临的问题。     

离子液体复配溶液吸收CO_2的研究进展

综述了近年来国内外利用离子液体吸收CO2的研究状况,重点分析了离子液体-水复配溶液和离子液体-有机胺复配溶液吸收分离CO2的特点及其机理,讨论了温度、压力、配比、特殊基团等相关影响因素对脱碳过程的影响。对尚存在的问题提出建议,并对前景做了展望。     

Gemini胺功能离子液体吸收CO2的研究

受亲水有机胺与CO2进行化学反应的启发,将胺功能基团能引入到咪唑环上,合成含胺功能基团的离子液体.本研究以四个亚甲基为连接基,合成含胺功能基团的Gemini咪唑离子液体1,4一二(溴化3-乙胺基咪唑)丁烷,所合成的物质经红外、核磁共振氢谱表征确为目标产物.进行了简单的吸收实验,其对CO2的吸收比物理吸收高很多,可与CO...     

离子液体水溶液吸收模拟烟气中SO2

建立了一套放大脱硫装置, 利用该装置研究了乙醇胺乳酸盐([MEA]L)水溶液在不同条件下吸收SO₂的性能, 确定出了较优的实验条件, 并在该条件下进行吸收-解吸SO₂循环实验。研究结果表明:烟气中SO₂的去除率随[MEA]L中水分的增加而增加;SO₂的去除率随着气液比的减少而增加, 在气液比为420, SO₂浓度为2850～14280 mg·m^-3范围内时, 出口烟气中SO₂浓度均小于285 mg·m^-3, 满足排放标准;烟气中的CO₂对[MEA]L水溶液吸收SO₂没有影响;利用蒸汽对富液进行解吸再生, 解吸后的贫液可以继续使用, 并且仍具有很高的SO₂去除率。     

氨基酸离子液体-MDEA混合水溶液的CO_2吸收性能

为改善N-甲基二乙醇胺(MDEA)水溶液对CO2气体的吸收性能,选择了四甲基铵甘氨酸([N1111][Gly])、四乙基铵甘氨酸([N2222][Gly])、四甲基铵赖氨酸([N1111][Lys])、四乙基铵赖氨酸([N2222][Lys])4种功能性离子液体作为活化剂与其复配组成新型CO2吸收剂。用恒定容积法考察了总质量分数为30%的混合溶液吸收CO2的性能,分析了离子液体在水溶液中与MDEA通过质子传递相互促进吸收CO2的机理。实验结果显示离子液体能够显著提高MDEA水溶液吸收CO2的速率,且吸收速率随着添加量的增加而提高。在本文所用的几种混合吸收剂中,阴离子为赖氨酸的离子液体混合吸收剂具有较高的吸收负荷;而[N1111][Gly]-MDEA混合溶液对CO2的初期吸收速率最快,同时[N1111][Gly]-MDEA混合吸收剂的再生效率高于其他离子液体混合吸收剂,达到98%。     

氨丙基离子液体水溶液CO2吸收特性及计算模型

氨丙基功能型离子液体对CO₂具有良好的选择吸收特性,以[APMim]Br离子液体水溶液体系为例,在有效吸收(水含量大于55%)区间,水含量对CO₂的化学吸收和物理吸收都具有显著影响。依据[APMim]Br水溶液在278.15~348.15 K,0.1~4.5 MPa,水质量分数为55.90%、64.50%、76.80%和85.80%范围的CO₂吸收特性数据,对溶液体系的化学吸收和物理吸收模型进行分析研究,获得两种吸收机理的数学表达,并对实验数据进行回归分析,得到能够正确反映化学吸收和物理吸收的计算模型。结果表明,低压下化学吸收占主导作用,随水含量增大,溶液体系对CO₂吸收能力成倍增加,而且产生的物理吸收效应远大于离子液体本身的化学吸收能力。水的质量分数在0.65~0.85区间,[APMim]Br水溶液在相当大的温度和压力范围内具有优良的CO₂吸放气特性,显示出良好的工程应用前景。     

微波法合成醇胺类离子液体及其吸收SO_2研究

采用水浴微波法合成并表征了一系列由乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺提供阳离子,乳酸、乙酸、甲酸提供阴离子的醇胺类离子液体。通过正交实验对乙醇胺乳酸盐离子液体(HEL)的水浴微波合成条件进行了优化,当反应时间为30 min,反应温度为65℃,微波功率为300 W,乙醇胺和乳酸的摩尔比为1∶1.1时,能够得到较高的产率(92.74%)。发现HEL对SO2有较好的吸收选择性,且有较宽的温度适应范围,同时微波辅助能加快解吸速率,大大缩短解吸时间;此外,添加溶剂后的离子液体也显示出良好的吸收效果。这为离子液体的进一步工业化应用奠定了一定的基础。     

离子液体吸收烟气中SO_2的研究

寻找新型高效的烟气SO2处理方法是当前环境保护的重点。离子液体作为一种环境友好溶剂在气体吸收方面有其独特的优势。本文研究了烟气中SO2的成因、危害,分析了常规处理方法优缺点,得出了离子液体可以应用于烟气中SO2的处理的结论,总结了离子液体对SO2的吸收行为,展望了离子液体回收SO2的前景及今后研究的方向。     

功能离子液体[NH_2ebim][PF_6]的合成及其吸收CO_2的研究

采用两步法合成了离子液体1-胺乙基丁基咪唑六氟磷酸盐([NH2ebim][PF6]),进行吸收CO2的研究。结果表明,CO2与离子液体[NH2ebim][PF6]的反应摩尔比介于0.5¹.0,模拟[NH2ebim][PF6]的溶解度参数为18.09 MPa0.5,比常规离子液体的溶解度参数更接近CO2的溶解度参数,说明[NH2ebim][PF6]与CO2有更好的互溶性,利于对CO2的吸收。     

四乙烯五胺活化N-甲基二乙醇胺溶液吸收CO2

研究了四乙烯五胺(TEPA)与N-甲基二乙醇胺(MDEA)混合溶液在总胺浓度一定时,TEPA浓度对CO2吸收情况的影响,考察了吸收过程中尾气摩尔分数、吸收速率、吸收物质的量及吸收时间的相互关系;并比较了TEPA与二乙烯三胺(DETA)、三乙烯四胺(TETA)对MDEA吸收CO2的活化作用,考察了3种烯胺在吸收与解吸循环...     

水溶液与离子液体中钛基电镀铜过程研究

研究了在水溶液和离子液体中分别电镀铜,探究了添加剂、电流密度、电镀时间对镀层的影响,并通过扫描电子显微镜、元素能谱分析以及循环伏安法对电镀其进行表征。结果表明,在水溶液中电镀铜的最佳工艺条件为:聚乙二醇和烷基酚聚氧乙烯醚作为添加剂,电流密度30 m A/cm2,电镀时间60 min;在离子液体中电镀铜的最佳工艺条件为:聚乙二醇和烷基酚聚氧乙烯醚作为添加剂,电流密度30 m A/cm2,电镀时间50 min。通过比较发现,在离子液体中镀铜排除了氢干扰,比在水溶液中镀铜具有显著的优势。     

水溶液与离子液体中钛基电镀铜过程研究

研究了在水溶液和离子液体中分别电镀铜,探究了添加剂、电流密度、电镀时间对镀层的影响,并通过扫描电子显微镜、元素能谱分析以及循环伏安法对电镀其进行表征。结果表明,在水溶液中电镀铜的最佳工艺条件为:聚乙二醇和烷基酚聚氧乙烯醚作为添加剂,电流密度30 m A/cm2,电镀时间60 min;在离子液体中电镀铜的最佳工艺条件为:聚乙二醇和烷基酚聚氧乙烯醚作为添加剂,电流密度30 m A/cm2,电镀时间50 min。通过比较发现,在离子液体中镀铜排除了氢干扰,比在水溶液中镀铜具有显著的优势。     

单乙醇胺水溶液化学吸收CO_2的研究

有机胺水溶液化学吸收CO2在工业上广泛应用,对其传质过程的微观机理进行研究十分必要。文中以对流扩散方程为基础,考虑了界面阻力对传质的影响,建立了带有化学反应的气液吸收过程液相侧非稳态传质模型,得到了传质系数表达式。利用激光全息干涉仪对不同液相主体流速下单乙醇胺(MEA)水溶液化学吸收CO2过程进行了实验研究,测定了传质达到稳态时的液相侧近界面浓度、浓度边界层厚度和传质系数。结果表明:随着液相主体流速的增加,近界面浓度和浓度边界层厚度减小,而传质系数增大;MEA在水溶液中的质量分数由0.1%增大到0.2%时,CO2吸收过程达到稳态时的近界面浓度、浓度边界层厚度及传质系数均增大。传质系数模型计算值与实验值吻合良好。