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《MDEA與離子液體復(fù)配體系吸收CO2研究.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterResearchofC02AbsorptioninBlendedSolutionofMDEAandIonicLiquidByZhanliWangSupervisor:Prof.BaozengRenProfessorateSeniorEngineerLingchaoWeiChemicalTechnology一-SchoolofChemicalandEnergyEngineering?一May,2013原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研
2、究所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的科研成果。對(duì)本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者:壬一占兩日期:汐I(xiàn)弓年y月j1日學(xué)位論文使用授權(quán)聲明本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的論文及相關(guān)的職務(wù)作品,知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬鄭州大學(xué)。根據(jù)鄭州大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留或向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱;本人授權(quán)鄭州大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或者其他復(fù)制手段保存論文和匯編本學(xué)位論文。本人離校后發(fā)
3、表、使用學(xué)位論文或與該學(xué)位論文直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時(shí),第~署名單位仍然為鄭州大學(xué)。保密論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定。學(xué)位論文作者:王占誦日期:wl≥年r月≥J日學(xué)位論文作者:王占陰日期:wI弓年r月≥J日摘要摘要目前C02吸收技術(shù)已經(jīng)成為研究熱點(diǎn),化學(xué)吸收法中醇胺溶液是公認(rèn)最可行有效的脫除方法,離子液體是一種新型綠色溶劑,它的結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)性和無(wú)揮發(fā)性使其有很好的應(yīng)用前景,但離子液體成本高、粘度大使其難以直接應(yīng)用于吸收C02。本論文以N.甲基二乙醇胺(MDEA)和離子液體為吸收劑主體,圍繞C02吸收,開(kāi)展了關(guān)于MDEA與離子液體復(fù)配溶劑脫碳的研究工作。將三種常規(guī)離子液體([Bmim][N
4、(CN)2]、[Bmim]C1$1][MDEA]C1)和三種功能化離子液體(IN=a][Ala]、[N2222][Ser]和[C3NH2mim]Br)與活化MDEA溶液(MDEA中加入少量活化劑哌嗪PZ)配制成不同濃度的吸收劑,所用離子液體除[Bmim]C!外均為自主合成,復(fù)配溶劑中MDEA和PZ濃度分別為30%和3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))維持不變,離子液體濃度從0.5%到30%不等,分別研究復(fù)配溶劑的簡(jiǎn)單物化性質(zhì)和不同分壓下復(fù)配溶劑吸收C02的性能。首先測(cè)定了復(fù)配溶劑的密度和粘度等物化數(shù)據(jù),并擬合了其隨溫度變化的情況。復(fù)配溶劑粘度較小,均低于20mPa·S。離子液體的加入會(huì)使溶劑的密度和粘度
5、增大,且隨著離子液體濃度升高而增大。常規(guī)離子液體對(duì)密度和粘度的影響順序由大Nd,均[MDEA]CI>[Bmim]Cl>[Bmim][N(CN)2]。功能化離子液體對(duì)密度影響順序由大到小為[C3NH2mim]Br>[N2222][S@r]>[N2222][Ala],對(duì)粘度影響順序由大到小為[N2222][Ala]>[N2222]ISer]>[C3NH2mim]Br。吸收后復(fù)配溶劑的粘度增加,增加后最高不超過(guò)25mPa·S,可以保證吸收過(guò)程順利進(jìn)行。本研究搭建了一套氣液相平衡裝置,并利用該裝置測(cè)定40℃下C02在不同分壓時(shí)在復(fù)配溶劑中的吸收量。首先通過(guò)考察[Bmim][N(CN)2]復(fù)配
6、溶劑發(fā)現(xiàn)當(dāng)加入的離子液體量不超過(guò)5%時(shí),離子液體對(duì)體系吸收量幾乎沒(méi)有影響,當(dāng)其濃度高于10%時(shí),隨著離子液體濃度升高,單位摩爾量的a.MDEA吸收量降低。另外兩種常規(guī)離子液體[Bmim]C1$[I[MDEA]C1復(fù)配溶劑在離子液體濃度高于10%時(shí)現(xiàn)象與[Bmim][N(CN)2]一致。而同濃度下,這三種常規(guī)離子液體復(fù)配溶劑吸收C02的能力順序?yàn)椋篬Bmim]C】>[Bmim】[N(CN)2]>[MDEA]Cl。在同條件下測(cè)定了功能化離子液體復(fù)配溶劑吸收C02的情況,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),[N2222][ala]的加入可增加吸收劑對(duì)C02的吸收量,且吸收量隨[N2222][Ala]濃度升摘要高而增
7、大。[N2222][Ser]署11[C3NH2mim]Br復(fù)配溶劑的吸收量變化趨勢(shì)與[-N2222][Ala]一致。離子液體濃度相同時(shí),這三種功能化離子液體復(fù)配溶劑吸收C02能力順序?yàn)椋篬N2222][Ala]>[N2222】【Ser]>[C3NH2mim]Br。本文的工作將幾種不同類型的離子液體與MDEA復(fù)配考察復(fù)配溶劑對(duì)于C02氣體的吸收能力,所取得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果研究比較了常規(guī)離子液體與功能化離子液體吸收C02方面對(duì)胺溶液的影響,為以后的工業(yè)應(yīng)用打下了基礎(chǔ)