氨基酸离子液体促进的醇胺水溶液捕集CO2的研究进展
氨基酸离子液体的研究进展
氨基酸离子液体的研究进展摘要：离子液体具有许多独特的性质使它应用越来越广泛。
但有些离子液体缺乏毒性数据，并且离子液体本身不能生物降解，或对人体有害，或制备过程中造成环境污染。
而氨基酸是典型的生物衍生，是蛋白质和其他生物分子的原料，把它制成离子液体会无毒，具有生物活性且性质丰富。
本文综述了氨基酸离子液体的应用研究进展。
关键词：离子液体；氨基酸；应用；进展1前言众所周知，离子液体具有很多优点如：可忽略的蒸汽压、高导电性、高热稳定性、低毒性、不可燃性、在大范围温度内的高化学稳定性以及液体状态等。
但或多或少会对环境造成一定影响，所以寻找环境友好的合适溶剂是一个挑战，还要综合考虑成本因素。
而廉价有机酸根阴离子是降低离子液体成本的有效途径。
氨基酸离子来源广泛，无毒，制备过程中不对环境产生污染，本身还可以生物降解，氨基酸离子液体可以称得上是真正的绿色[1] 。
Kenta Fukumoto等首次报道了由20个氨基酸衍生的离子液体。
以1-乙基-3-甲基咪唑为阳离子与不同氨基酸为阴离子合成氨基酸离子液体，在室温下都是透明的、几乎无色的液体。
这些氨基酸离子液体不溶于醚，但可以与各种有机溶剂混溶，如甲醇、乙腈和氯仿，并能溶解天然氨基酸。
这些发现对于设计适合特定应用的离子液体是非常有用的[2]。
2离子液体的毒性研究W.Gouveia等对以咪唑、吡啶和胆碱阳离子阳离子和精氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、谷氨酸和半胱氨酸等氨基酸组成的离子液体进行了毒性研究。
发现以胆碱为阳离子的毒性比含有咪唑和吡啶阳离子的毒性要小得多。
包括对合成的ILs对不同组织层次的生物体进行了毒性检测，甲壳类盐酸蒿；人细胞HeLa（宫颈癌）；以及具有不同类型细胞壁的细菌、枯草芽孢杆菌和大肠杆菌。
其毒性同时依赖于阳离子和阴离子。
胆碱-氨基酸ILs对盐藻和HeLa细胞培养的毒性显著较低。
所有离子液体对细菌均无明显的毒性，其效果比抗生素氯霉素小2-3个数量级。
因此以氨基酸为阴离子产生的离子液体对人类和环境的毒性较低，它们是一种很有前途的材料[3]。
用于CO_(2)分离的含氨基酸盐促进传递膜研究进展
用于CO_(2)分离的含氨基酸盐促进传递膜研究进展
马玉磊;魏静;银登国;冯超;杜文韬;黄娅;代忠德
【期刊名称】《膜科学与技术》
【年(卷),期】2024(44)2
【摘要】膜分离法由于其高度模块化、占地面积小、化学排放低或无化学排放和易于操作等优势,被广泛认为是有前途的CO_(2)分离技术.然而,对于气体分离,大多数聚合物膜遵循溶解-扩散机制,因此需要在气体渗透性和选择性之间进行权衡,使CO_(2)分离膜在工业应用中受到限制.而促进传递膜被认为是克服这一限制的有效解决方案.本文综述了用于CO_(2)捕集的含氨基酸盐促进传递膜的研究进展,并针对目前存在的问题,对未来含氨基酸盐的促进传递膜的发展方向提出了建议.
【总页数】12页(P165-176)
【作者】马玉磊;魏静;银登国;冯超;杜文韬;黄娅;代忠德
【作者单位】四川大学建筑与环境学院;国家烟气脱硫工程技术研究中心;四川省碳中和技术创新中心;四川大学碳中和未来技术学院;东方电气集团东方锅炉股份有限公司;成都信息工程大学资源与环境学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ028;TQ31
【相关文献】
1.基于促进传递机理的一氧化碳分离膜研究进展
2.氨基酸离子液体/Pebax膜的制备及CO_(2)分离测试
3.陶瓷碳酸盐双相膜分离CO_(2)的研究进展
4.沸石膜在分
离烟气中CO_(2)的挑战:沸石与载体间结合力研究进展5.UiO-66-NH_(2)/聚醚酰亚胺中空纤维膜的制备及其用于CO_(2)分离的研究
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氨基酸离子液体-MDEA混合水溶液对CO2的降膜吸收
南 京 大 学 环 境 学 院 ，江 苏 南 京 ２ ０ ９ ； 国药 科 大 学 药 学 院 ，江 苏 南 京 ２ ０ ０ ） １ ０ ３ 。中 １ ０ ９
第 ６ 卷 第 ３期 ２ ２１ ０ １年 ３月
化
工 学 报
Ｖｏ１ ２ Ｎｏ． ．６ ３
Ｍ ａ ｃ ２ １ ｒｈ ０１
ＣＩ ＥＳＣ Ｊ ｕ ｎ １ ｏ ｒ ａ
氨 基酸 离 子液 体一 ＭＤＥ 混 合 水 溶 液 对 Ａ Ｃ Ｏ 的 降 膜 吸 收
方诚 刚 ，张 锋 ～，马静 文 ，王渊 涛 ，耿 皎 ，张志炳
Ｃｈ ｎ 。 ｃ ｏ ｌ ｆ Ｅｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｉａ；Ｓ ｈ ｏ ｖｒ ｎ ｎ ，Ｎａ ｊｎ ｉｅ ｓｔ ｏ ｎ ｉ ｇＵｎ ｖ ｒｉｙ，Ｎａ ｊ ｎ １ ０ ３ ｉｎ ｓ ｎ ｉｇ ２ ０ ９ ，Ｊ ａ ｇ ｕ，Ｃｈ ｎ ｉａ；。 ｐ ｒｍｅ ｔ ｆ Ｐｈ ｒ ｃｕ ｉａ Ｄｅ ａ ｔ ｎ ａ ｍａ ｅ ｔｃ ｌ ｏ
Ｐｅ ｆ ｒ ａ ｅ ｏ ｒ ｏ ｍ ｎｃ ｆ ＣＯ２ ｆ ｌｉ ｇ ｆ ｌ ｂ ｏ ｐ ｉ ｎ ｉ ｉ ｅ ｑ ｅ ｕ ａ ｌｎ ｉ ｍ ａ ｓ ｒ ｔｏ ｎ ｍ ｘ ｄ ａ ｕ ｏ ｓ ｓ ｌ ｉ ｎ ｏ ＤＥＡ ｎ ｍ ｉ ｃ ｄ ｉ ｎｉ ｉ ｕ ｄ ｏ ｕｔｏ ｆ Ｍ ａ ｄ ａ ｎｏ ａ ｉ ｏ ｃ ｌｑ ｉ
摘 要 ：氨 基 酸 离 子 液 体 对 Ｃ ｚ吸收 速 度 快 ，而 Ｎ一 Ｏ 甲基 二 乙 醇胺 （ ＭＤＥ Ａ）有 较 高 的 ｃ 。吸 收负 荷 ， 因此 选 用 四 ０ 甲基 铵 甘 氨 酸 （Ｉ ］ Ｇ ｙ ） 与 ＭＤ Ａ 水 溶 液 复 配 成 混 合 吸 收 剂 用 于 Ｃ 。的降 膜 吸 收 。用 恒 定 容 积 法 研 究 了 Ｎ ［ ｌ］ Ｅ Ｏ 混 合 吸 收 剂 吸 收 Ｃ 的性 能 ，实 验 结 果 显 示 ，提 高 Ｃ 分 压 和 增 大 Ｉ ］ Ｇ ｙ 浓 度 均 能 提 高 混 合 吸 收 剂 对 Ｏ Ｏ Ｎ ［ ｌ］ Ｃ 的 单 位 体 积 吸 收 容 量 ，平 衡 摩 尔 吸 收 率 也 随 Ｃ ｚ 压 提 高 而 增 大 ，但 与 Ｉ ］ Ｇｌ］浓 度 无 关 。在 逆 流 降 Ｏｚ Ｏ 分 Ｎ ［ ｙ 膜塔 中考 察 了混 合 吸 收剂 对 Ｃ 的 吸 收 ，发 现 降 膜 吸 收 过 程 中 Ｉ ｕ Ｌ ｌ］ 浓 度 、Ｃ 。 混 合 吸收 剂 的流 动 状 Ｏ Ｎ １］ Ｇ ｙ Ｏ 和 况均 对 降膜 传 质 系数 有 影 响 ，综 合 各 影 响 因素 ，通 过 量 纲 分 析 方 法 得 到 了 吸收 系数 的关 联 式 。
醇胺溶液吸收与解吸co2的研究
醇胺溶液吸收与解吸co2的研究近年来，随着全球气候变暖和空气污染的加剧，大气中的二氧化碳（CO2）浓度不断上升，引发了全球变暖的趋势。
二氧化碳的吸收和解吸是研究空气污染控制的重要研究领域，因此，研究醇胺溶液吸收和解吸CO2具有重要意义。
醇胺溶液是一类能够吸收和解吸CO2的特殊液体，它是一种经过专门设计的可控物质，具有优良的稳定性、可控性和可回收利用性，经过长期研究后，其醇胺溶液的吸收和解吸行为已被充分发现。
首先，醇胺溶液的吸收CO2的过程受到多种影响因素的影响，包括温度、压力、流量、离子强度和搅拌速度等。
此外，吸收过程也受到醇胺溶液的本身性质的影响，包括pH值、离子强度、激活能和物理状态等。
在此基础上，研究人员使用物理和化学实验方法研究了醇胺溶液吸收CO2的过程，以确定其最佳吸收和解吸条件。
此外，研究表明，当醇胺溶液被进一步掺入碱性离子或碳酸酯类化合物时，其CO2的吸收和解吸能力会有所提高。
这是因为掺入的碱性离子可以激活醇胺溶液的吸收和解吸性能，以获得最佳的CO2吸收性能，因此碱性离子或碳酸酯化合物对研究及应用醇胺溶液吸收和解吸CO2有重要意义。
此外，一些研究发现，在常温下，当醇胺溶液中添加强碱性离子时，CO2的吸收速率可以显著提高。
在室温条件下，采用强碱性离子激活醇胺溶液吸收CO2的过程，可以获得更高的效率，从而提升CO2的吸收能力。
最后，在醇胺溶液的基础上，研究者们还改进了醇胺溶液的可控性和可回收利用性。
例如，他们采用了固体支架结构和动力-化学反应体系，以提升溶液的可控性和可回收利用性，而这种改进的技术可应用于工业界对CO2的吸收和解吸。
综上所述，醇胺溶液吸收和解吸CO2的研究非常有价值，它不仅为认识CO2吸收和解吸过程提供了重要的数据和信息，而且可以应用于有效地控制空气污染，保护自然环境。
因此，将来醇胺溶液吸收和解吸CO2研究将成为空气污染控制领域非常重要的研究。
甘氨酸离子液体吸收CO2的理论研究5LP
第4章1-乙基-3-甲基咪唑甘氨酸离子液体捕捉CO的理论2研究1. 引言众所周知，CO2是造成全世界温室效应的主要物质之一。
随着工业的发展，人类利用石化等燃料而排放到大气中的CO2与日俱增，全世界环境问题日趋严峻，人们已着手开发对CO2的减排技术和封存技术。
如何有效地捕捉CO2是人们首先要解决的问题。
目前可行的方式是利用固体或液体对CO2进行选择性吸收分离。
常常利用吸收CO2的方式如膜吸收器吸收法、水处置法、人工合成多孔海绵吸收法、CaO吸收法等，但都不同程度地存在吸生效率不睬想、不能循环利用、易造成环境污染等问题。
因此，寻求价钱合理、可循环利用的环保型二氧化碳捕捉剂是目前CO2处置领域的研究热点[ 1--3 ]。
Lynnette等[4]和Gutkowski等人[5]的研究表明，在高压下CO2能够溶解在多种离子液体中，这为有效地吸收和分离CO2开辟了一条新途径。
Eleanor等人[6]设计了一种有效吸收CO2的功能化离子液体[NH2p-bim]BF4，经实验表明，在常温常压下该离子液体对CO2吸收质量分数可达%，摩尔分数可达%；而在高温时，CO2气体又可从离子液体中逸出，使离子液体得以再生并可循环利用。
Chen等人[7]从理论上对离子液体[NH2p-bim]BF4吸收CO2的微观机制进行了研究。
由于氨基酸具有生产本钱低、环保等长处，在离子液体的设计上常常作为阴离子而受到普遍的关注。
且氨基酸中的氨基呈现必然的碱性，可以作为CO2的吸收剂。
因此，研究氨基酸离子液体对二氧化碳的吸收具有重要的现实意义。
如上章所述，众多的氨基酸离子液体已经被普遍应用于CO2捕捉。
早在2006年，Zhang等人[8]就发现四丁基鏻氨基酸离子液体在捕捉CO2方面具有较高的效率，并推测出其捕捉机制，但更系统的相关理论研究还尚未见报导。
在本章中，咱们选择由1-乙基-3-甲基咪唑阳离子和甘氨酸阴离子组成的甘氨酸离子液体为研究模型，利用密度泛函理论（DFT）[9]从分子水平上系统探讨了离子液体捕捉CO2的作用进程，对二者之间的彼此作用和成键本质进行了详细研究，以期揭露咪唑类氨基酸离子液体吸收CO2的微观作用机制，为开发设计新型高效的CO2捕捉剂和相关的实验研究提供必要的理论依据和科学指导。
醇胺法co2捕集技术
醇胺法co2捕集技术醇胺法CO2捕集技术是目前应用较为广泛的二氧化碳捕集技术之一。
在工业生产和能源利用过程中，大量的二氧化碳排放是导致全球变暖和气候变化的主要原因之一。
因此，研究和开发有效的CO2捕集技术对减少碳排放、保护环境具有重要意义。
醇胺法CO2捕集技术是利用醇胺溶液与二氧化碳进行化学反应，将CO2从烟气中分离出来的一种方法。
在这个过程中，醇胺溶液起到了吸收和分离CO2的作用。
一般来说，醇胺溶液可以通过吸收CO2转化为碳酸盐化合物，然后再通过加热或减压的方法将CO2从溶液中释放出来，实现CO2的捕集和回收。
醇胺法CO2捕集技术的主要步骤包括吸收、脱吸收、再生和压缩。
首先，烟气中的CO2通过与醇胺溶液接触，被溶解在溶液中，形成含有CO2的醇胺溶液。
然后，通过降低压力或加热的方式，将CO2从醇胺溶液中脱吸收出来，得到纯净的CO2气体。
接下来，通过加热或蒸馏的方式，将醇胺溶液中的CO2释放出来，使溶液重新变为纯净的醇胺。
最后，将获得的纯净CO2气体进行压缩，便于储存和运输。
醇胺法CO2捕集技术具有一定的优势。
首先，醇胺溶液对CO2具有较高的选择性和吸收能力，可以有效地将CO2从烟气中分离出来。
其次，该技术成熟且可靠，已经在一些大型工业装置中得到了广泛应用。
此外，醇胺溶液可以循环使用，减少了废液的产生和处理成本。
然而，醇胺法CO2捕集技术也存在一些问题，比如醇胺的选择和再生过程中的能耗较高，会增加工艺的成本和能源消耗。
为了进一步提高醇胺法CO2捕集技术的效率和降低成本，研究人员正在不断进行改进和创新。
例如，通过改变醇胺的种类和结构，可以提高其对CO2的吸收能力和选择性。
此外，利用吸收过程中的热能和压力能，可以减少再生过程中的能耗。
此外，一些新型吸收剂的研发也为醇胺法CO2捕集技术的发展带来了新的机遇。
醇胺法CO2捕集技术是一种成熟可靠的二氧化碳捕集技术，可以有效地将CO2从烟气中分离出来，并具有广泛的应用前景。
醇胺溶液吸收与解吸co2的研究
醇胺溶液吸收与解吸co2的研究近年来，随着城市化进程的加快和环境污染的加剧，大气污染物CO2的排放量在不断增加，给地球带来严重的环境危害。
目前，人们采取各种技术和措施以防止CO2的排放，开始研究CO2的吸收和解吸技术，以控制CO2的排放量，改善环境质量。
醇胺溶液吸收-解吸系统是最广泛应用的一种CO2吸收和解吸技术，它具有低成本、安全性高等优点。
胺溶液中的醇作为吸收剂，具有能够吸收CO2的特点，解吸剂（如水、空气等）可以有效把吸收CO2的醇还原为醇，从而实现CO2的有效解吸。
本文以醇胺溶液吸收-解吸系统为研究对象，从三个方面，即吸收剂选择、吸收条件优化、解吸条件优化，研究醇胺溶液的CO2吸收-解吸性能。
首先，针对吸收剂的选择，可以采用不同的有机醇，如乙醇、丙醇、丁醇、烯醇等。
从溶度、热稳定性、毒性等方面考虑，烯醇有最佳的吸收性能，因此烯醇是推荐使用的吸收剂。
其次，关于吸收条件的优化，常见的有温度、压力、流量、添加剂等因素。
验结果表明，当温度为40℃，压力为2.0MPa，流量为150ml/min时，CO2的吸收率最高；另外，添加盐酸有利于提高CO2的吸收率。
最后，关于解吸条件的优化，可以调节解吸溶剂（如水、空气等）的温度、压力等条件。
验表明，当溶剂温度为50℃，压力为2.0MPa 时，能够获得较高的解吸率。
综上所述，研究了醇胺溶液CO2的吸收-解吸性能，可以采用烯醇作为吸收剂，调节吸收条件和解吸条件，有效地提高吸收-解吸系统的性能。
此，本研究为环境治理提供了有效的技术手段，有助于预防CO2的排放，改善环境质量。
综上，醇胺溶液吸收-解吸系统作为一种有效的CO2控制技术，由于其低成本、安全性高等优点，已经成为研究和应用的热点。
来，我们将继续对此进行深入研究，期望能够找到更加有效、实用的技术措施，为防治CO2排放及改善环境质量做出贡献。
离子液体水复配吸收剂捕获CO2性能
ｃｏｕｌｄ
ｂｅ
ｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｄ ａｎｄ ｒｅｕｓｅｄ ａｆｔｅｒ Ｃ０２ ｒｅｍｏｖａｌ ｕｎｄｅｒ ｖａｃｕｕｍ ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ ｕｎｄｅｒ ｖａｃｕｕｍ ａｎｄ
Ｋｅｙ
ａｔ
ｂｙ
ｈｅａｔｉｎｇ．Ｗａｔｅｒ—ｂａｓｅｄ
ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ
ｎｏｒｍａｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ ｍｏｒｅ ｐｒａｃｔｉｃａｂｌｅ． ｂａｓｅｄ ｃｏｍｐｌｅｘ ａｂｓｏｒｂｅｎｔ；ｓｕｐｅｒ
有实际可操作性。
关键词：功能化离子液体；复配水基吸收剂；超重力场；碳捕获
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０４３８—１１５７．２０１３．０２．０２６ 中图分类号：ＴＱ
１１６．３
文献标志码：Ａ
文章编号：０４３８—１１５７（２０１３）０２—０６００—０９
Ｃ０２ ｃａｐｔｕｒｅ ｗｉｔｈ ｃｏｍｐｌｅｘ ａｂｓｏｒｂｅｎｔ ｏｆ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄ ａｎｄ ｗａｔｅｒ
工业上广泛采用的热钾碱法，为了提高化学吸 收速度，吸收在高温加压下进行，而解吸在高温常 压下进行。由于吸收与再生的温度相近，再生液和 吸收液之间不用进行热交换，使得工艺流程相对简 化，但能耗高、腐蚀严重和再生难度大；多元醇胺 法在常温下捕获ＣＯ：，高温下解吸再生，再生条件 要求苛刻，能耗高，腐蚀严重，自身易降解，另外 加入抗氧化剂与抗腐蚀剂，复配醇胺的使用浓度有 限度，这些都限制了其工业使用口１。１２］。 新型功能化离子液体应用不断拓展，为实现快
第６４卷第２期
２０１３年２月
化工学报
ＣＩＥＳＣ Ｊｏｕｒｎａｌ
Ｖ０１．６４ Ｆｅｂｒｕａｒｙ
Ｎｏ．２ ２０１３
离子液体一水复配吸收剂捕获Ｃ０２性能
复配醇胺水溶液捕集CO2过程中的解吸研究进展
第50卷第'期2021年'月应用化工Appeoed ChemocaeIndusteyVoe.50No.1Jan.2021复配醇胺水溶液捕集CO2过程中的解吸研究进展吕春捷李孟盈徐立华1，王乐萌1>2，王茹洁付东1>2，张盼1>2(1-华北电力大学(保定)环境科学与工程系，河北保定071003；2.华北电力大学(保定)河北省燃煤电站烟气多污染物协同控制重点实验室，河北保定071003)摘要:针对复配醇胺捕集CO2过程中出现的问题,介绍了复配醇胺捕集CO2的解吸机理和再生能耗。
针对解吸过程的再生能耗过高这一关键问题，总结了传统加热解吸、固体酸催化剂催化解吸和矿化结晶解吸CO2的方法，介绍了优化工艺降低醇胺再生能耗的一般特性。
关键词捕集;解吸;醇胺;再生能耗中图分类号:TQ028.8文献标识码:A文章编号：1671-3206(2021)01-0238-06Research progress in desorbtion of CO2captere byblended amine aqueous solutionLM Chun-jie1，LI Meng-ying1，XU Li-hua1，WANG Le-meng1,2，WANG Ru-jie1，2,FU Dong1，2, ZHANG Pan1，2(1-Colleyc of Environmental Science and Engineering,North China Electric Power University,Baoding071003,China；2.Hebe oKey Lab ofPoweePeantFeueGasMueto-Po e u tantsConteoe，Noeth ChonaEeecteocPoweeUniversity,Baoding071003,China)Abstract:Aiming at the problems occurred in the process of captu/ng CO2by compound amine.The daomtdn mechanism and reyeneration*agy consumption of CO2capture by compound amine method were introduced.For the k*problem of excessive*agy consumption in the daomt/n process,the traditional heating,solid acid catalyst addition and mineralization cost/Czd/n were summaczed.The general chd/cW/s/cs of the optimization process to reduce the*agy consumption of amine reyeneration were also intoduced.Key words:CO2capture；daorptOn；dmine;reyeneration*agy燃煤电厂中C02排放量的不断增加导致全球变暖日益严重［'］。
离子液体在二氧化碳捕集中的应用及国内外研究进展。
离子液体在二氧化碳捕集中的应用及国内外研究进展。
离子液体在二氧化碳捕集中的应用及国内外研究进展二氧化碳的排放是导致全球气候变暖的主要原因之一。
为了减少二氧化碳的排放并寻找可持续的能源替代品，离子液体作为一种新型的溶剂被广泛研究用于二氧化碳捕集和储存。
离子液体是一类由离子组成的具有较低的蒸汽压和热稳定性的液体。
它们具有独特的物理和化学性质，可以与二氧化碳进行高效的化学吸附和物理吸附。
离子液体可以通过调整结构和功能化来增强其二氧化碳吸附性能。
此外，离子液体还具有较高的稳定性和可重复使用性，可以有效地在二氧化碳的捕集和储存过程中循环使用。
在国内外的研究中，离子液体在二氧化碳捕集方面取得了显著的进展。
一些研究表明，通过调整离子液体的阳离子和阴离子的结构，可以显著提高其吸附二氧化碳的容量和选择性。
例如，引入含氮基团的离子液体可以增强二氧化碳与离子液体之间的相互作用，从而提高吸附性能。
同时，研究人员还通过改变离子液体的结构，提高其在低温下的吸附性能，以适应不同的应用需求。
此外，离子液体在二氧化碳捕集方面的研究还涉及到催化转化和储存等方面。
离子液体可以作为催化剂载体，用于催化二氧化碳的转化为有机化合物。
同时，离子液体还可以与其他材料结合使用，实现二氧化碳的储存和转化。
然而，离子液体在二氧化碳捕集中还存在一些挑战和问题。
首先，离子液体的制备成本较高，限制了其大规模应用。
其次，离子液体对二氧化碳的吸附速率较慢，需要进一步提高吸附效率。
此外，离子液体的生态和环境影响尚需进一步研究和评估。
总体而言，离子液体在二氧化碳捕集中具有广阔的应用前景，但仍需要进一步的研究和开发。
通过不断改进离子液体的结构和性能，可以实现更高效、经济和可持续的二氧化碳捕集技术，为应对气候变化和能源转型提供有力支持。
化学吸收法捕集二氧化碳研究进展
化学吸收法捕集二氧化碳研究进展吴彬;黄坤荣;刘子健【摘要】化学吸收法是目前电厂捕集烟气中二氧化碳应用最广泛的方法.本文主要介绍了以醇胺、热钾碱溶液、氨水等为吸收剂的化学吸收法,从目前的研究现状、吸收原理及优缺点进行分析,并探讨了未来二氧化碳捕集研究的方向,化学吸收法捕集CO2的研究主要集中在对吸收剂的探寻中,同时,离子液体、金属有机骨架、膜分离技术等其他捕集技术的发展大大推进了二氧化碳捕集的进展.%The method of chemical absorption is most widely used for the capture of carbon dioxide in flue gas at power plants.The chemical absorption method based on alkylol amine,hot potassium alkali solution and ammonia water as the absorbent was introduced.The current research status,absorption principle,advantages and disadvantages were analyzed,and the development of carbon dioxide capture in the future was discussed.The chemical absorption method of CO2 was mainly focused on the exploration of the absorber.At the same time,the development of other capture technologies will greatly promote the progress of the carbon dioxide capture,such as ionic liquid,metal organic skeleton and membrane separation technology.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2017(045)011【总页数】4页(P11-14)【关键词】化学吸收法;二氧化碳;捕集【作者】吴彬;黄坤荣;刘子健【作者单位】南华大学机械工程学院,湖南衡阳 421001;南华大学机械工程学院,湖南衡阳 421001;南华大学机械工程学院,湖南衡阳 421001【正文语种】中文【中图分类】TQ110.2我国CO2排放的50%来自燃煤电厂，这意味着电力行业二氧化碳的减排对抵制温室效应有着非常显著的作用。
二氧化碳捕集化学吸收剂的研究进展
二氧化碳作为造成温室效应的主要因素，成为全球变暖的罪魁祸首。
如何实现“二氧化碳减排”成为人们日益关注的热点。
“碳减排”的主要途径包括提高能源利用率、开发清洁可再生能源和二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS）等。
其中，CCUS是指将CO2从工业过程、能源利用或大气中分离出来，直接加以利用或注入地层以实现CO2永久减排的过程。
其作为一种温室气体减排技术，可为中国“双碳”目标的实现提供助力。
开展CCUS最前期的工作便是CO2捕集，是将CO2从工业生产、能源利用或大气中分离出来的过程。
主要分为燃烧前捕集、燃烧后捕集、富氧燃烧和化学链捕集。
燃烧后捕集指的是燃烧排放的烟气通过分离设备产生比较纯净的CO2的过程，因其具有成本低、经济性高、技术成熟、不需要对已有设备进行大规模改装以及适用范围广等优点，成为人们关注的热点，主要的方法包括低温精馏法、膜分离法、吸附法、溶剂吸收法等。
溶剂吸收法分为物理吸收法和化学吸收法。
物理吸收法是利用溶剂对CO2与其他气体组分的溶解度不同的特点实现分离脱除CO2，因其在低浓度条件下没有理想的分离效果且成本偏高，故一般不应用于工业排放的烟气中CO2的捕集。
化学吸收法指的是采用化学溶剂，通过化学反应选择性，自气相中脱除易溶于吸收剂成分的方法。
其实质是碱性化学溶液通过与酸性CO2发生酸碱中和反应，形成不稳定的盐，从而达到对二氧化碳吸收分离的作用，当外部条件如温度或压力发生改变时，反应逆向进行，实现二氧化碳的解吸及吸收剂的循环再生。
化学吸收法对低分压CO2气体吸收效果好、反应稳定，虽然解吸时能耗较大，但这是目前最成熟、最可行的CO2捕集技术。
另外，近年来部分专家学者整合了化学和生物的催化模块，以生物技术创新的方式利用CO2催化合成了甲醇、多糖、淀粉等，对CO2的捕集和综合利用技术的发展提供了新的思路。
本文对化学吸收法捕集二氧化碳中化学吸收剂进行了详细介绍，并对发展前景进行了展望，以期为二氧化碳捕集化学吸收剂的开发及应用提供借鉴。
化学吸收法捕集二氧化碳的研究进展
化学吸收法捕集二氧化碳的研究进展
沈海燕;李芳芹;任建兴;吴江;官贞珍;潘卫国
【期刊名称】《无机盐工业》
【年(卷),期】2024(56)5
【摘要】近年来,由于化石燃料的大量燃烧,二氧化碳的排放量剧增,进而引起了一
系列生态问题。
因此,研究更有效的二氧化碳捕集技术及更高效的二氧化碳吸收剂
迫在眉睫。
众多学者综合考虑燃烧前捕集、燃烧后捕集和富氧燃烧3种二氧化碳
捕集工艺技术后,发现燃烧后捕集工艺技术最适合工业应用。
化学吸收法作为燃烧
后捕集二氧化碳的一项高效节能、相对成熟的新兴技术,是目前电厂应用最广和最
具潜力的捕集技术之一。
首先介绍了碳捕集技术的研究现状,然后着重阐述了目前
碳捕集技术中备受关注的4种化学吸收剂,即有机胺溶液吸收剂、离子液体吸收剂、氨水溶液吸收剂和新型相变吸收剂,并分别探讨了这4种吸收剂的捕集原理、研究
现状、各自的优缺点及改进方向。
【总页数】10页(P11-19)
【作者】沈海燕;李芳芹;任建兴;吴江;官贞珍;潘卫国
【作者单位】上海电力大学能源与机械工程学院;上海非碳基能源转换与利用研究
院
【正文语种】中文
【中图分类】O647.32
【相关文献】
1.基于热泵技术的化学吸收法二氧化碳捕集系统
2.化学吸收法捕集二氧化碳研究进展
3.捕集低浓度二氧化碳的化学吸收工艺及其综合比较
4.醇胺吸收法捕集二氧化碳研究进展
5.用于二氧化碳捕集的化学吸收剂研究进展
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【论文】有机胺溶液吸收CO2的实验研究
摘要鉴于CO2大量排放引起的温室效应问题日益严重，以及CO2潜在的资源性，如何能够更高效、经济的回收CO2具有重要的意义。
本课题采用化学吸收法工艺，利用活化有机胺（乙醇胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺）溶液作为吸收液，考察了有机胺溶液性质、有机胺溶液浓度等因素对吸收速率和吸收效率的影响，研究了吸收前后溶液pH值变化情况，并考察了溶液再生后的情况。
实验表明，同一种吸收剂，有机胺溶液的浓度越大，吸收效果越好；不同的有机胺类吸收剂之间，在相同摩尔浓度情况下，初始的DETA溶液对二氧化碳的吸收速率最快，其次是TETA，MEA最慢。
单一0.5mol/l的DETA水溶液pH值从11.65下降至7.71饱和，0.5mol/l的TETA从11.61下降至7.66，0.5mol/l的MEA从11.99下降至8.19，相同摩尔浓度情况下，DETA溶液对二氧化碳的吸收量最大，其次是TETA，MEA最小。
对于再生系统，TETA的吸收效率略高于DETA，二者的吸收效率分别为51.9%、59.1%。
本课题的研究结论有一定的理论意义和实际应用价值。
关键词：二氧化碳，有机胺，吸收速率，吸收容量，再生效率AbstractGiven the large number of CO2 emissions caused by the greenhouse effect is becoming increasingly serious, as well as the potential resources of CO2, how to be more efficient and economical recovery of CO2 is of great significance.This issue by chemical absorption process, the use of activated amines (Triethanolamine, Diethylenetriamine, and three TETA) solution as absorbent material to study the nature of the organic amine solution, the organic amine solution concentration on the absorption rate and absorption efficiency impact, to study before and after the solution to absorb the changes in pH value, and to investigate the situation after the regeneration solution.The experimental results show that the same type of absorbent, the concentration of organic amine solution the greater the absorption the better; Different between the organic amine absorbent, in the same molar concentration, the initial DETA solution of carbon dioxide absorption rate of the fastest, followed by TETA, MEA slowest. Sole 0.5mol/l DETA peroxide solution pH value from 11.65 drops to 7.71 saturated, 0.5mol/l TETA from 11.61 drops to 7.66 and 0.5mol/l MEA from 11.99 drops to 8.19. Molar concentration in the same circumstances, DETA solution absorbs the largest amount of carbon dioxide, followed by TETA, MEA is in minimum. For the regeneration system, TETA is slightly higher than the efficiency of absorption of DETA, both the absorption efficiency of 51.9%, 59.1%.It is testified that what we did have theory and applied price.Key words: carbon dioxide, organic amines, absorption rate, absorption capacity and regeneration efficiency目录前 言 (1)第一章 文献综述 (2)1.1 CO2的综合利用 (2)1.1.1作惰性介质 (3)1.1.2作致冷剂 (3)1.1.3作为超临界流体 (3)1.1.4 化学应用 (4)1.1.5其他用途 (5)1.2 CO2的排放情况 (5)1.3 CO2的富集方法 (6)1.3.1 物理吸收方法 (6)1.3.2 化学吸收方法 (7)1.3.3 化学吸收分类 (8)1.3.3.1无机热钾碱法 (8)1.3.3.2有机醇胺溶液法 (9)1.3.3.3混合有机胺吸收法 (9)1.4 有机胺溶液吸收CO2反应机理动力学 (10)1.4.1 “穿梭”机理 (10)1.4.2 一、二级有机胺类试剂吸收CO2机理 (10)1.4.3三级有机胺类试剂吸收CO2机理 (11)1.5化学吸收法工艺中常出现的问题 (13)1.6本节总述 (12)第二章 实验材料与方法 (14)2.1 实验药品及仪器 (14)2.2 吸收实验 (14)2.2.1 吸收实验装置 (15)2.2.2 CO2吸收速率的测定 (16)2.3 再生实验装置 (17)第三章 实验结果与讨论 (18)3.1 吸收剂的选择 (18)3.1.1 吸收剂的选择原则 (18)3.1.2 目前工业回收CO2常用的吸收剂 (19)3.1.3 吸收剂的优劣比较 (20)3.1.4 本课题吸收剂的选择 (21)3.2MEA/DETA/TETA溶液吸收CO2 (21)3.3 不同胺溶液对CO2的吸收速率及容量的影响 (29)3.4混合胺溶液对CO2的吸收速率的影响 (32)3.5 CO2吸收量与溶液的PH值 (36)3.6再生条件和再生速率. . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . ..37第四章 结论 (39)参 考 文 献 (40)致 谢 (42)声 明 (43)前言地球气候正经历一次以温室效应为主要特征的全球变暖。
乙醇胺(MEA)溶液吸收CO2的试验研究
导
师： 孙锐 教授
申 请 学 位： 工学硕士
学 科 、 专 业： 热能工程
所 在 单 位： 能源科学与工程学院
答 辩 日 期： 2009 年 7 月
授予学位单位： 哈尔滨工业大学
Classified Index: X701.7 U.D.C: 621.18
EXPERIMENTAL STUDY ON ABSORPTION OF CO2 IN AQUEOUS MONOETHANOLAMINE (MEA) SOLUTION
关键词 CO2 吸收；化学吸收；乙醇胺（MEA）溶液
-I-
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
Abstract
There is growing concern that anthropogenic carbon dioxide (CO2) emissions are contributing to global climate change. Carbon capture and storage (CCS) is gaining attention as an option for limiting CO2 emissions from the use of fossil fuels. Three technological pathways that can be pursued for CO2 capture from coal-derived power generation are post-combustion capture, pre-combustion capture, and oxy-combustion. Among all the methods used for CO2 capture such as absorption, adsorption and membrane separation, chemical absorption is considered preferred for pulverized coal-fired power plants.
二氧化碳捕集技术研发与应用进展分析
二氧化碳捕集技术研发与应用进展分析二氧化碳捕集是碳捕集利用和封存（CCUS）领域最关键的技术之一，也是整个流程中成本和能耗最高的环节，是CCUS项目经济性的主要制约因素。
根据CO2捕集系统与能源系统集成方式不同主要分为燃烧前捕集、燃烧后捕集、富氧燃烧、化学链燃烧和直接空气捕集等。
另一方面，根据CO2捕集过程中所使用的具体技术手段及分离原理差异主要分为吸收法、吸附法、膜分离以及低温分馏等。
各类碳捕集技术的研发和示范受到广泛关注。
8月份以来，美国能源部已宣布投资12.13亿美元用于从工业、发电厂以及空气和海洋中的捕集二氧化碳及其转化利用的项目资助[1],[2]，资助主题包括直接空气碳捕集设施示范、基于电化学方法的海洋碳去除、金属-聚合物杂化吸附剂、新型吸附剂、可再生的CO2捕获溶剂以及CO2转化利用技术。
本文梳理分析近期全球二氧化碳捕集技术研发与商业化应用进展，以供决策参考。
一、低成本和低能耗二、三代碳捕集技术是近中期研究重点二氧化碳捕集是整个CCUS产业链的最大成本和能耗来源[3]，约占CCUS成本的近75%[4]。
根据国际能源署（IEA）数据，目前从水泥、发电等低浓度气体流中捕集CO2的成本在40~120美元/吨CO2之间[5]。
美国能源部指出，从工业源中捕集CO2成本需要降至30美元/吨左右，CCUS才具有商业可行性[6]。
因此降低碳捕集技术的成本是近中期研发的目标。
目前碳捕集技术正从基于单一胺的传统燃烧后化学吸收技术、燃烧前物理吸收技术等第一代碳捕集技术向基于胺基两相吸收剂等新型吸收剂、金属有机框架吸附技术、增压富氧燃烧等第二代碳捕集技术过渡，电化学、化学链燃烧等第三代技术也开始崭露头角[7]。
2022年底以来，多项低成本碳捕集技术研发取得进展。
2023年1月，美国太平洋西北国家实验室开发了新碳捕集剂CO2BOL，与商业技术相比，该溶剂可将捕集成本降低19%（每吨低至38美元），能耗降低17%，捕集率高达97%[8]。
二氧化碳捕集技术的最新研究进展
的灾难性破坏 。 因此我们需要减少 Ｃ Ｏ ： 的排放量。 Ｃ Ｏ 减排是一项 于烟气 中 Ｃ Ｏ 的回收 。目前 ， 醇胺法是最常用的燃烧后捕集技术。 复杂 的工程 ， 它需要 多种途径共同协调 。目前 ， Ｃ Ｏ ： 减排的途径 主 但是仍 然存 在一些 问题 ， 例如对设备 的腐蚀性强 、 吸收量 小 、 能耗
１二 氧 化 碳 捕 集 技 术 现 状
为， 在溶 液 中氨和 Ｃ Ｏ ： 反 应生成碳 酸铵 或者碳酸 氢铵 ， 烟气 中的 二氧化硫 以及氮氧化物也可以生成硫酸铵和硝酸。 碳 酸氢铵在低
Ｃ Ｃ Ｓ是指从 Ｃ Ｏ 排放源 中将 Ｃ Ｏ 捕集 分离 ， 并输送至封存 地 温下 即可分解 ， 而且生成碳 酸氢铵后 氨的利用率较 高 ， 因此在采 点， 使Ｃ Ｏ 与大气彻底隔绝 。 Ｃ Ｃ Ｓ的第 一步是 Ｃ Ｏ ： 的捕集 ， 它是最 集过 程中要严 格控制氨的浓度以及其 他条件 ， 使生成 的碳酸氢铵
２ Ｃｏ２ 捕集技 术 的最新 进展
目前 ， Ｃ Ｃ Ｓ技术仍 然很 不成 熟 ，其高成本 限制 了大规模 的应
因此 ， 目前 降低 Ｃ Ｏ ： 捕集成本是研究 的主流方向。 国内外学者 方 法 的特 点 和 适 用 范 围 。 最后对 Ｃ Ｏ ： 捕 集 技 术 的发 展 方 向 进 行 了 用。 都对 此进行了研究。其 中， 氨法是 国外普遍认可 的技术 。其原理 展望 。
营， 已经 达 到 国 际水 平 。 据统计 ， 我国 Ｃ Ｃ Ｓ的 现 场 试 验按 照时 间顺
１ ． １燃 烧前 捕集 技术
在燃烧之 前 ， 煤等其他 固体燃料会 转变为气 态 ， 置。
解为 Ｈ ： 和Ｃ Ｏ的混合气 。该混合气通过水煤气 转换反应器会 变 ３ 总 结 和 展 望
二氧化碳捕集和利用技术的研究现状和应用前景
二氧化碳捕集和利用技术的研究现状和应用前景随着工业化和城市化进程的加速发展，大量的二氧化碳排放对环境和人类健康带来了重大威胁。
如何有效地控制和减少CO2的排放已经成为一个全球性难题。
因此，发掘二氧化碳捕集和利用技术，减少CO2的排放已成为应对气候变化的急切需求。
本文将介绍二氧化碳捕集和利用技术的研究现状和应用前景。
一、二氧化碳捕集技术的现状目前，主要的CO2捕集技术包括吸收、吸附、离子液体和膜分离技术。
1. 吸收技术吸收技术是一种将二氧化碳物理或化学地吸收到溶液或稀释介质中的方法。
常见的吸收剂包括氨、醇和胺等物质。
吸收技术具有成熟的市场应用和商业化前景，目前在化肥、涂料和碳酸饮料等领域得到广泛应用。
2. 吸附技术吸附技术是一种将二氧化碳通过吸附材料吸附或减少在气态中存在的方法。
吸附剂常见的材料包括硅胶、沸石和炭等。
此技术具有独特的环境适优性和高效性能，因此当前正积极开发和研究。
3. 离子液体技术离子液体技术是一种基于离子液体抽提二氧化碳的捕集技术。
离子液体在CO2的选择性抽提方面具有很强的先天性能，可从其他气体中分离和捕获。
因此，该技术具有广泛的应用前景，目前在催化剂、药物、和储能材料等方向有实际应用。
4. 膜分离技术膜分离技术是将二氧化碳从气体中通过严格分离的方法捕集。
这项技术具有选择性高、处理流程简单、模块化设计、操作和维护成本低等优点，在很多产业中拥有广阔的应用前景。
膜分离技术在电力、制药、石油和化学工业等领域中得到了广泛的应用。
二、二氧化碳利用技术现状目前，主要的二氧化碳利用技术包括化学转化、直接利用和生物化学利用。
1. 化学转化化学转化是将二氧化碳通过化学反应转化成碳化合物和持久性化学成分的方法。
这项技术已经在食品、医药和日化工业等领域有广泛的应用，并在研究期间受到越来越多的关注。
2. 直接利用直接利用是将二氧化碳通过无需化学反应的方法直接利用。
常见的直接利用包括植物固碳、稀饮料碳酸化、深度冷冻等。
离子液体吸收CO_2及其在沼气净化中的应用研究进展
Ｃｈ ｍｉａ ｎ ｅ ｍｅ ａｅ ｅ ｃ ｌＩ ｔｒ ｄｉｔ ２１ ０ ０年第 ｌ 期 ２
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离子液体 吸收 Ｃ 及 其在沼气净化 中的应用研 究进展 Ｏ２
孔 庆 华 １ 王 莉 李 天成 李 十 中 ， ２
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赵 斌
（ ． 华 大学 核 能 与 新 能 源 技术 研 究 院 北 京 １０ ８ ２ １清 ００ ４；．曲阜 师 范 大 学 山 东 曲阜 ２ ３ ６ ） ７ １５
类 的 研 究 报 道 相 对 较 少 。影 响 常 规 离 子 液 体 吸 收
Ｃ 性 能 的 因 素 主 要 有 压 力 、 子 结 构 、 度 、 Ｏ 离 温 粘 度等 。 很 多 研 究 表 明 ． 子 液 体 在 不 同温 度 范 围 内 离 吸 收 Ｃ 的溶 解 度 随 压 力 增 大 而 增 高 【 ６ 但 平 衡 Ｏ １， １ 压 达 到 一 定 数 值 时 Ｃ ， 摩 尔 浓 度 不 再 有 明 显 变 Ｏ 的 化 Ｊｎ ｉ ｒ Ｌ ［］ 究 了 阴 离 子 对 离 子 液 体 溶 解 ｅ ｎｆ １ 研 ｅ ６
很 多 离 子 液 体 对 Ｃ 的 吸 收 远 高 于 其 他 气 Ｏ
体 ， 常 规 离 子 液 体 外 ， 能 化 离 子 液 体 、 体 聚 除 功 单
合物 离子液体 、 多元 混 合 离 子 液 体 、 子 液 体 溶 液 离
以及 吸 收器 设 计 等 是 目前 离 子 液 体 用 于 气 体 分 离 的 主 要 研 究 内容
摘 要 ： 文 综 述 了 近 年 来 离 子 液 体 用 于 Ｃ 收 及 用 于 Ｃ ＃ Ｈ 体 系 选 择 性 吸 收 的研 究 状 况 并 对 离 子 液体 在 沼气 除 杂净 化 中 本 Ｏ 吸 Ｏ Ｃ，
醇胺溶液吸收CO2反应动力学研究进展
当代化工研究Modern Chemical R esearch 1812019•10科研开发醇胺溶液吸收CO?反应动力学研究进展*咼睿扬(南京宁海中学江苏210000)摘羹：有机醇胺溶剂吸收企是燃烧后碳捕获的一种新型化学吸收法。
研究醇胺溶液吸收叫过程中的动力学有助于了解胺溶剂吸收阿的整个过程的作用机理和吸收速率的快慢，为改进反应装置，降低技术成本提供重要的参照数据。
本文对收集的CO?捕获涉及到的醇胺溶剂与CO?的反应动力学文献进行了总结，结果表明，两性离子机理和三分子机理适合于解释伯仲胺溶液吸收CO?过程，而对于叔胺溶液吸收CO?的过程催化水合机理更适合。
关键词：碳捕获；CO?吸收动力学；醇胺；反应机理中图分类号：0文献标识码：AResearch Progress on Kinetics of C02Absorption by Alcoholamine SolutionGao Ruiyang(Nanjing Ninghai Middle School,Jiangsu,210000)Abstracts Absorption of CO2by organic alcoholamine solvent is a new chemical absorption method f or carbon capture after combustion. Studying the kinetics of C O2 absorption by alkanolamine solution is helpful to understand t he mechanism and s peed o f C O2 absorption by amine solvent in the"whole absorbing p rocess,and it can p rovide important reference data f ar improving reaction equipment and reducing technical cost.This p aper summarizes the collected literature on the reaction kinetics of a lcoholic amine solvents and CO2involved in CO2capture.The results show that the zwitterionic and trimolecular mechanisms are suitable f or explaining the p rocess of C O2absorption by p rimary secondary amine solution,while the catalytic hydration mechanism is more suitable f or the p rocess of C O2absorption by tertiary amine solution.Key words：carbon capture^CO2absorption kinetics\alkanolamine\reaction mechanism1.引言自工业革命以来，人类在生产活动中对化石燃料的需求量日益增高，尤其是对于煤、石油、天然气等化石燃料的需求量巨大，使用化石燃料的过程中伴随着巨大的温室气体，如CO2、so2,CH4等的释放，进而造成严重的温室效应，主要表现为全球气候变暖以及极端气候频现等一系列问题m,这让人们开始思考如何减少C(\排放以减缓气候变化，这时碳捕获技术进入了人们的视野切。
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引言
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工业生产及燃煤锅炉大量排放的 ＣＯ 已严重 影响了环境保护和国民经济的可持续发展。为了 应对 ＣＯ 的减排压力，发展技术上可行、经济上 可承受的烟气中 ＣＯ 减排方法，已引起广泛关注。 在众多的 ＣＯ 捕集方法中，醇胺吸收法［ ］具有 技术成熟、吸收量大、操作成本较低等优点，适 宜大规模商业化应用，特别是在天然气和炼厂气 ＣＯ 分离方面，醇胺法处于主导地位。随着华能 北京热电厂和华能上海石洞口第二电厂 ＣＯ 捕集 示范工程的展开，在火电厂 ＣＯ 减排领域，醇胺 吸收法也将占据举足轻重的地位。 因醇胺水溶液吸收 ＣＯ 后易腐蚀设备，ＣＯ 捕集过程需严格控制水溶液中醇胺的质量分率。 如以乙醇胺 （ Ｍｏｎｏｅｔｈａｎｏｌａｍｉｎｅ ，ＭＥＡ ）水溶液为 吸收剂时，ＭＥＡ 的质量分率不超过 ３０％ ，以避免 严重的腐蚀。但醇胺质量分率较低时，溶液中大 量的水分导致吸收容量较小、高温再生时加热蒸 汽消耗量巨大。为了降低操作成本，常使用复配 醇胺水溶液作为吸收剂，即以吸收能力强且腐蚀
２ ２ ２ ２ ２ ２ ２ ２ ２
２
发展方向
２ ２
在 ＣＯ 醇胺吸收工艺中，粘度是控制气 液传 质过程的重要参数，对吸收塔的设计及 ＣＯ 吸收效 果均具有重要影响。如在吸收塔中，从塔顶贫液到 塔底富液，粘度随 ＣＯ 载荷的变化而变化，ＣＯ 扩 散难易程度也相应变化。目前，醇胺 ＡＡＩＬ 水溶液 图 １ 适宜烟气中 ＣＯ 捕集的 ＡＡＩＬ 醇胺 粘度研究已有报道，如 Ｇａｏ 等［ ］发现，３２３ １５Ｋ 条 吸收剂的遴选路径 件下，质量分率为 ４０％ 的 ＭＤＥＡ 水溶液中加入 １０ ％ ［ Ｎ ］［ Ｇｌｙ ］时，水溶液的粘度为 １ ８１ ３ 结论 ｍＰａ·ｓ，与常用醇胺水溶液相当，适宜塔内吸收； 以 ＡＡＩＬ 促进传统醇胺水溶液对 ＣＯ 的吸收 当［ Ｎ ］［ Ｇｌｙ ］质量分率为 １５ ％ 时，水溶液粘 度快速上升为 ５ ３９ ｍＰａ·ｓ。吸收 ＣＯ 后，由于大 效果，在碳捕集领域具有很好的应用前景，但推 量离子的存在，吸收液的粘度将显著高于水溶液， 广应用首先需解决体系的高粘问题。本文对 ＡＡＩＬ
２ ２ ２３
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１１１１
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第３ 期
付 东，等 氨基酸离子液体促进的醇胺水溶液捕集 ＣＯ 的研究进展
２
３
Ｊ］ ． ＡＩＣｈＥ ｃａｐｔｕｒｅ ＣＯ ｂｙ ＣＯＳＭＯＲＳ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ［ 促进醇胺水溶液吸收 ＣＯ 的动力学及体系粘度的 ｊｏｕｒｎａｌ， ：２７１７ ２７２８． ２００８ ， ５４ （ １０ ） 研究进展进行了综述，并从吸收容量、促进效果 １２ ］ Ｂａｔｅｓ Ｅ Ｄ，Ｍａｙｔｏｎ Ｒ Ｄ，Ｎｔａｉ Ｉ，ｅｔ ａｌ． ＣＯ ｃａｐｔｕｒｅ ｂｙ ａ 和体系粘度等 ３ 个方面分析了适宜烟气中 ＣＯ 捕 ［ ｔａｓｋ － ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄ ［ Ｊ］ ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ 集的 ＡＡＩＬ 醇胺吸收剂的遴选方法。
２ ３ ２
１
研究现状
Ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄｓ，ＩＬｓ ）吸收 近年来，离子液体 （ 的研究已引起广泛的关注［ ］。与普通 ＩＬｓ 对 的 物 理 吸 收 过 程 不 同，功 能 型 离 子 液 体
７ ～ １１
ＣＯ２ ＣＯ２
收稿日期：２０１４ － ０１ － ３０。 ２１２７６０７２ ） 基金项目：国家自然科学基金资助项目 （ ；河北省杰出青年科学基金资助项目 （Ｂ２０１２５０２０７６ ） ；中央高校基本业 务费专项基金资助项目 （ １３ＺＤ１６ ） 。 作者简介：付东 （ １９７４ ） ，教授，博士生导师，研究方向为化工热力学和分离技术，Ｅｍａｉｌ：ｆｕｄｏｎｇ＠ ｔｓｉｎｇｈｕａ． ｏｒｇ． ｃｎ。
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参考献：
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Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ， ２００２ ， １２４ （ ６） ：９２６ ９２７． ［ １３ ］ Ｇｕｒｋａｎ Ｂ Ｅ， ｄｅ ｌａ Ｆｕｅｎｔｅ Ｊ Ｃ， Ｍｉｎｄｒｕｐ Ｅ Ｍ， ｅｔ ａｌ． Ｅｑｕｉ
［Ｊ］ ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ， ２０１０ ， １３２ ［ １ ］ Ｎａｋｉｃｅｎｏｖｉｃ Ｎ， Ｊｏｈｎ Ａ． ＣＯ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｍｏｖａｌ： ｍｅａｓ （ ７） ：２１１６ ２１１７． ｕｒｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｎｅｘｔ ｃｅｎｔｕｒｙ ［ Ｊ］ ． Ｅｎｅｒｇｙ，１９９１ ，１６ （ １１ ） ： ［ １４ ］ Ｂａｊ Ｓ，Ｓｉｅｗｎｉａｋ Ａ，Ｃｈｒｏｂｏｋ Ａ，ｅｔ ａｌ． Ｍｏｎｏｅｔｈａｎｏｌａｍｉｎｅ １３４７ １３７７． ａｎｄ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄ ａｑｕｅｏｕｓ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ａｓ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ ［ ２ ］ Ｃｈａｋｒａｖａｒｔｙ Ｔ，Ｐｈｕｋａｎ Ｕ Ｋ，Ｗｅｉｌａｎｄ Ｒ Ｈ． Ｒｅａｃｔｉｏｎ ｏｆ ＣＯ ｃａｐｔｕｒｅ ［ Ｊ］ ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｂｉ ａｃｉｄ ｇａｓｅｓ ｗｉｔｈ ｍｉｘｔｕｒｅｓ ｏｆ ａｍｉｎｅｓ ［ Ｊ］ ． Ｃｈｅｍ． Ｅｎｇ． Ｐｒｏｇ， ｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ２０１３ ， ８８ （ ７） ：１２２０ １２２７． １９８５ ， ８１ （ ４） ，３２ ３６． ［ １５ ］ Ｙｕ Ｈ，Ｗｕ Ｙ Ｔ，Ｊｉａｎｇ Ｙ Ｙ，ｅｔ ａｌ． Ｌｏｗ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ａｍｉｎｏ ３ ］ Ｋｏｈｌ Ａ Ｌ， Ｎｉｅｌｓｅｎ Ｒ． Ｇａｓ Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ，５ｔｈ Ｅｄ ［ Ｍ］ ． ［ ａｃｉｄ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄｓ ｗｉｔｈ ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ｔｅｔｒａａｌｋｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ ｃａｔ Ｈｏｕｓｔｏｎ：Ｇｕｌｆ Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ， １９９７． ｉｏｎｓ ｆｏｒ ｆａｓｔ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ ＣＯ ［ Ｊ］ ． Ｎｅｗ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅｍ ［ ４ ］ Ｎａｖａｚａ Ｊ Ｍ，ＧｏｍｅｚＤｉａｚ Ｄ，Ｒｕｂｉａ，Ｌａ Ｒｕｂｉａ Ｍ Ｄ． Ｒｅ ｉｓｔｒｙ， ２００９ ， ３３ （ １２ ） ：２３８５ ２３９０． ｍｏｖａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ＣＯ ｕｓｉｎｇ ＭＤＥＡ ａｑｕｅｏｕｓ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｉｎ ａ ［ １６ ］ Ｚｈａｎｇ Ｊ，Ｚｈａｎｇ Ｓ， Ｄｏｎｇ Ｋ， ｅｔ ａｌ． Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ ｂｕｂｂｌｅ ｃｏｌｕｍｎ ｒｅａｃｔｏｒ ［ Ｊ］ ． Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｊｏｕｒｎａｌ， ＣＯ ｂｙ ｔｅｔｒａｂｕｔｙｌｐｈｏｓｐｈｏｎｉｕｍ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄｓ ２００９ ，１４６ （ ２） ：１８４ １８８． ［Ｊ ］ ． Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙａ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ，２００６ ，１２ （ １５ ） ： ［ ５ ］ Ｄｕｂｏｉｓ Ｌ，Ｔｈｏｍａｓ Ｄ． Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ ｏｆ ａｑｕｅｏｕｓ ａｍｉｎｅ － ａｓｅｄ ４０２１ ４０２６． ｓｏｌｖｅｎｔｓ ｆｏｒ ｐｏｓｔｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ＣＯ ｃａｐｔｕｒｅ ｂｙ ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｂｓｏｒｐ ［ １７ ］ Ｇａｌáｎ Ｓáｎｃｈｅｚ Ｌ Ｍ， Ｍｅｉｎｄｅｒｓｍａ Ｇ Ｗ， Ｄｅ Ｈａａｎ Ａ Ｂ． Ｋｉ ｔｉｏｎ ［ Ｊ］ ． Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ２０１２ ， ｎｅｔｉｃｓ ｏｆ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ ＣＯ ｉｎ ａｍｉｎｏｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ ｉｏｎｉｃ ３５ ， ５１３． ｌｉｑｕｉｄｓ ［ Ｊ］ ． Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｊｏｕｒｎａｌ，２０１１ ，１６６ ［ ６ ］ Ｃｈｏｗｄｈｕｒｙ Ｆ Ａ， Ｙａｍａｄａ Ｈ， Ｈｉｇａｓｈｉｉ Ｔ， ｅｔ ａｌ． ＣＯ Ｃａｐｔｕｒｅ （ ：１１０４ １１１５． ３） ｂｙ ｔｅｒｔｉａｒｙ ａｍｉｎｅ ａｂｓｏｒｂｅｎｔｓ： Ａ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ［ １８ ］ Ｇｕｏ Ｈ， Ｚｈｏｕ Ｚ， Ｊｉｎｇ Ｇ． Ｋｉｎｅｔｉｃｓ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ ａｂｓｏｒｐ ｓｔｕｄｙ ［ Ｊ］ ． Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ＆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ， ｔｉｏｎ ｉｎｔｏ ａｑｕｅｏｕｓ ［ Ｈｍｉｍ］ ［ Ｇｌｙ ］ｓｏｌｕｔｉｏｎ ［ Ｊ］ ． Ｉｎｔｅｒｎａ ２０１３ ， ５２ （ ２４ ） ：８３２３ ８３３１． ｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ Ｇａｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ， ２０１３ ， １６ ： １９７ ［ ７ ］ Ｂｌａｎｃｈａｒｄ Ｌ Ａ， Ｈａｎｃｕ Ｄ． Ｂｅｃｋｍａｎ Ｅ Ｊ． ， ｅｔ ａｌ． Ｇｒｅｅｎ ｐｒｏ ２０５． ｃｅｓｓｉｎｇ ｕｓｉｎｇ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄｓ ａｎｄ ＣＯ ［ Ｊ］ ． Ｎａｔｕｒｅ，１９９９ ， ［ １９ ］ Ｚｈｏｕ Ｚ，Ｊｉｎｇ Ｇ，Ｚｈｏｕ Ｌ． Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ３９９ （ ６７３１ ） ：２８ ２９． ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ ｉｎｔｏ ａｑｕｅｏｕｓ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ ｉｏｎｉｃ ［ ８ ］ Ａｎｔｈｏｎｙ Ｊ Ｌ，Ｍａｇｉｎｎ Ｅ Ｊ，Ｂｒｅｎｎｅｃｋｅ Ｊ Ｆ． Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｉｅｓ ａｎｄ ｌｉｑｕｉｄ ［ Ｎ１１１１ ］ ［ Ｇｌｙ ］ａｎｄ ２ａｍｉｎｏ２ｍｅｔｈｙｌ１ｐｒｏｐａｎｏｌ ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｇａｓｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄ １ｎＢｕ ［Ｊ ］ ． Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｊｏｕｒｎａｌ， ２０１２ ， ２０４ ： ｔｙｌ３ｍｅｔｈｙｌｉｍｉ ｄａｚｏｌｉｕｍ ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏｐｈｏｓｐｈａｔｅ ［ Ｊ］ ． Ｐｈｙｓ． ２３５ ２４３． Ｃｈｅｍ． Ｂ，２００２ ，１０６ ，７３１５ ７３２０． ［ ２０ ］方诚刚，张锋，马静文，等． 氨基酸离子液体 ＭＤＥＡ ［ ９ ］ ＰｅｒｅｚＳａｌａｄｏ Ｋａｍｐｓ Ａ，Ｔｕｍａ Ｄ，Ｘｉａ Ｊ，ｅｔ ａｌ． Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ ｏｆ 混合水溶液对 ＣＯ 的降膜吸收 ［ Ｊ］ ． 化工学报， ２０１１ ， ＣＯ ｉｎ ｔｈｅ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄ ［ ｂｍｉｍ ］ ［ ＰＦ６ ］ ［ Ｊ］ ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ６２ （ ３） ：７２３ ７２９． Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄａｔａ， ２００３ ， ４８ （ ３） ：７４６ ７４９． ［ ２１ ］ Ｆｅｎｇ Ｚ，Ｙｕａｎ Ｇ，ＸｉａｎＫｕｎ Ｗ，ｅｔ ａｌ． Ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｐｅｒ ［ １０ ］ Ｓｈｉｆｌｅｔｔ Ｍ Ｂ， Ｄｒｅｗ Ｄ Ｗ， Ｃａｎｔｉｎｉ Ｒ Ａ， ｅｔ ａｌ． Ｃａｒｂｏｎ ｄｉｏｘ ｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄ （ ＡＡＩＬ ） ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｉｄｅ ｃａｐｔｕｒｅ ｕｓｉｎｇ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄ １ｂｕｔｙｌ３ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ ＭＤＥＡ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ＣＯ ｃａｐｔｕｒｅ ［ Ｊ］ ． Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ ａｃｅｔａｔｅ ［Ｊ ］ ． Ｅｎｅｒｇｙ ＆ Ｆｕｅｌｓ， ２０１０ ， ２４ （ １０ ） ： ｉｎｇ Ｊｏｕｒｎａｌ， ２０１３ ， ２２３ ： ３７１ ３７８． ５７８１ ５７８９． ［ ２２ ］ Ｆｅｎｇ Ｚ，ＪｉｎｇＷｅｎ Ｍ，Ｚｈｅｎｇ Ｚ，ｅｔ ａｌ． Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ａｂ ｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ ｉｎ ｈｉｇｈ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ ＭＤＥＡ ａｎｄ ［ １１ ］ Ｚｈａｎｇ Ｘ，Ｌｉｕ Ｚ，Ｗａｎｇ Ｗ． Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ ｏｆ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄｓ ｔｏ