有机胺非水溶液吸收CO2的动力学研究进展

consumption, degradation as well as equipment corrosion. Therefore, non-aqueous absorbents have attracted much
attention in recent years. Research on the kinetics of CO2 absorption by amines in organic solvents is helpful to
energy consumption takes up about 60% of the total energy for CO2 desorption. The replacement of the strong polar
water using organic solvents to develop non-aqueous absorbents has potential to reduce the regeneration energy
absorbent hinder its large-scale promotion and application. Water as a co-solvent in this technology is considered
to be the weak point because of its large specific heat capacity and enthalpy of vaporization. These associated
平甜甜，尹鑫，董玉，申淑锋
（河北科技大学化学与制药工程学院，河北 石家庄 050018）
摘要： 有机胺水溶液吸收法是 CO2 捕集最常用且成熟的方法之一，但是再生能耗高和吸收剂严重降解等关键问
题阻碍了其大规模推广和应用。采用有机溶剂代替强极性水溶剂构建的非水吸收剂体系，在降低能耗方面具有
巨大潜力，在近年来受到格外关注。非水吸收剂的 CO2 吸收动力学研究有助于了解吸收过程的反应机理以及不同
仲胺的反应级数随溶剂极性的降低而增大，反应速率常数随着溶剂的溶解度参数增大而呈现近似线性变化。在
分析目前动力学研究中存在的问题基础上，对今后非水体系动力学的研究方向进行了展望。
关键词： 吸收；有机胺；非水吸收剂；二氧化碳捕集；反应动力学
中图分类号： TQ 028.8
文献标志码： A
文章编号： 0438-1157 （2021） 08-3968-16
Research progress on reaction kinetics of CO 2 with amines
in nonaqueous solvents
PING Tiantian, YIN Xin, DONG Yu, SHEN Shufeng
(School of Chemical and Pharmaceutical Engineering, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang 050018,
有机胺和溶剂类型对反应动力学的影响。本文从有机胺在非水溶剂中的反应机理出发，介绍了 CO2 吸收动力学研
究的典型实验方法和原理，系统评述了采用不同结构的有机胺在不同溶剂体系中吸收 CO2 的动力学研究进展，深
入分析了联性，并指出了普遍的规律性特征即有机伯胺和
reaction mechanisms in non-aqueous solvents are summarized, and the typical experimental methods and principles
收稿日期：2020-12-29
修回日期：2021-01-29
通信作者：申淑锋（1977—），男，博士，教授，sfshen@
第一作者：平甜甜（1996—），女，硕士研究生，kdpingtian@
基金项目：河北省自然科学基金重点项目(B2018208154)；河北省高校百名优秀创新人才支持计划(SLRC2019051)
引用本文：平甜甜, 尹鑫, 董玉, 申淑锋 . 有机胺非水溶液吸收 CO2 的动力学研究进展[J]. 化工学报, 2021, 72(8): 3968-3983
CIESC Journal , 2021, 72(8): 3968-3983
化工学报 2021 年 第 72 卷 第 8 期 |
DOI：10.11949/0438-1157.20201939



综述与专论

有机胺非水溶液吸收 CO2 的动力学研究进展
understand the reaction mechanism and the effect of different structures or types of amines and co-solvents on the
reaction kinetics, and also to design the CO2 absorption process from the lab to industry. In this review, possible
Citation：PING Tiantian, YIN Xin, DONG Yu, SHEN Shufeng. Research progress on reaction kinetics of CO 2 with amines in nonaqueous solvents[J].
Hebei, China)
Abstract: The organic amine aqueous solution absorption method is one of the most commonly used and mature
methods for CO2 capture, but key issues such as high regeneration energy consumption and severe degradation of the