基于離子液體的CO2捕集技術(shù)研究.pdf

1、近年來，隨著世界各國對(duì)化石燃料的需求量及消耗量的增大，CO2的排放量也隨之增大，這就導(dǎo)致了如溫室效應(yīng)、全球氣候變暖，冰川融化等環(huán)境問題。因此如何有效的控制CO2的排放量，具有十分重大的意義。目前工業(yè)上應(yīng)用最廣泛、技術(shù)最成熟的捕集CO2的方法為醇胺法，但是醇胺法有一定的缺陷:易揮發(fā)、溶劑損耗多、再生能耗大、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重等。離子液體因?yàn)槠鋼]發(fā)性低，熱穩(wěn)定性好，對(duì)CO2有很好的溶解性等優(yōu)點(diǎn)，可用于CO2的捕集過程，但離子液體黏度較大的缺點(diǎn)又限

2、制了其應(yīng)用。本文選擇用離子液體和溶劑的混合體系吸收CO2，將離子液體技術(shù)與醇胺工藝相結(jié)合，充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢(shì)，互補(bǔ)各自的劣勢(shì)，探索吸收性能良好，再生效率高及不易揮發(fā)的吸收劑。
　　本文通過一步法合成了氨基功能型離子液體和咪唑類離子液體兩大類離子液體。氨基功能型離子液體為二乙烯三胺硝酸([DETA][NO3])和二乙烯三胺乙酸([DETA][Ac])，然后將它們以不同的比例與乙醇胺、乙二醇以及水混合形成復(fù)配溶液。將離子液體[Bmim

3、Cl]和[Bmimbr]分別與MEA、DEA以不同摩爾比合成了四種類離子液體[BmimCl][MEA]、[Bmimbr][MEA]、[BmimCl][DEA]、[Bmimbr][DEA]。將它們用于CO2的吸收實(shí)驗(yàn)，并探究溫度、壓力、復(fù)配濃度、離子液體種類、復(fù)配溶劑種類等對(duì)吸收性能的影響。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:氨基功能型離子液體與溶劑以2∶3的質(zhì)量比形成的復(fù)配溶液對(duì)CO2的吸收量最大;離子液體[BmimCl]、[Bmimbr]以1∶

4、4的摩爾比與MEA、DEA形成類離子液體對(duì)二氧化碳的吸收效果最佳。并考察了離子液體的種類對(duì)吸收性能的影響，[DETA][Ac]＞[DETA][NO3]、BmimCl＞Bmimbr。氨基型離子液體[DETA][Ac]和[DETA][NO3]與MEA復(fù)配形成的溶液比與EG及H2O復(fù)配形成的溶液對(duì)CO2的吸收量大，其最大的吸收量為1.88 mol·mol-1且對(duì)CO2有良好的選擇性。氨基功能性離子液體及類離子液體對(duì)CO2的吸收量均隨壓力的增大