改性乙醇胺富集烟道气中CO2的FTIR研究
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第３卷， ５ １ 第 期 ２０ ｌ１年 ５月
光
谱
学
与
光
谱
分
析
Ｖｏ． １ Ｎｏ ５ ｐ １ ４ — ２ ４ １３ ， ． 。 ｐ ２ １ １ ４
Ｍａ ｙ。 ２ ｌ ０１
Ｓ ｅ ｔｏ ｃ ｐ ｎ ｐ ｃ ｒ ｌＡｎ ｌ ｓｓ ｐ ｃ ｒ ｓ ｏ ｙ ａ ｄ Ｓ ｅ ｔ ａ ａ ｙ ｉ
引 言
随着世界工业 的发展 ，Ｃ 一 直作 为废 气大量排 放 ，为 Ｏｚ 了遏制 温室效应 ，Ｃ 作为一种新型 的碳资 源其 研究 和应 用 Ｏｚ
领 域 广 泛 ，烟道 气 中 Ｃ ） 低 浓 度 、杂质 多 不 能 直 接 应 用 ＿ ］ （ ２ 】。 从 烟道 气 中分 离 富集 Ｃ ） 有 多种 方法 ｜ ， 中 有 机胺 吸 收 法 （ ２ ２ 其 ］
在反应 温度 、ＭＥ 溶 液浓 度 及体 积 确定 的条件 下ｌ ， Ａ ７
１ 实验部分
１ １ 试 剂 及 仪 器 ．
通人模拟烟道气体直 至饱 和 ， 经气相色谱分 析得 到不 同抗 氧 剂加入量 的吸附解吸 量，如表 １ 所示 ，３ 吸 收量 、 吸量均 解 较其他几号标样 吸收量 、 解析量大 。 ３ 样吸收解 吸效果 故 标
化 降解 的改性 剂 ， 考察改性 ＭＥ Ａ富集模拟烟道气中 ｃ） （ ２的效果 ， 利用气相色谱 、 红外光谱分析抗氧剂 １ １ ００
与 ＮａＳ ３的 适 宜 用 量 、比较 两 种 抗 氧 剂 的 抗 氧 化 性 能 。结 果 表 明 ， 氧 剂 １ １ Ｏ 抗 ０ ０和 亚 硫 酸 钠 的 添 加 量 在
中 图 分 类 号 ： ２ ． ； ２ ． Ｏ６ １ １ Ｏ６ ３ ７ 文 献 标 识 码 ：Ａ Ｄ ：１ ．９ ４ ｊｉ ｎ １０ —５ ３ ２ １ ）５１ ４—４ ＯＩ ０ ３ ６ ／．ｓ ．０ ００ ９ 【０ １０ —２ １０ ｓ ５ ，少 量 Ｓ 本 实 验 不 考 虑 Ｓ 的 存 在 ， 用 十 燥 后 的空 Ｏ。 Ｏｚ 利
较 好 。即抗 氧剂 １ １ 最 佳 用 量 为 ０ １ 。 ０ ０的 ．５
２ Ｌ ２ Ｍ Ｅ ＮａＳ 溶 液 吸 收 Ｃ ） 效 果 ． Ａ／ ｚ （ （ ２
试剂 ：乙醇胺 ［ Ｈｚ Ｈｚ Ｈ（ Ｃ ＮＨ。 ， ］ 分析纯 Ａ Ｒ，上海市 苏懿化学试剂有限公 司 。 烟道气 ： 常规燃 气 、燃 油 、燃煤 烟 道气 的 组成 （ 体积 分 数） 下 ：Ｎ２ ２ ～ ８ ％ ，Ｃ ２ ～ １ ％ ，Ｏ２ ／ ～ 如 ：８ ％ ９ Ｏ ：８ ５ｏ ：３ ０ ￣
化 产 物 为酰 胺 ， 胺 有 利 于 溶 液 吸 收 Ｃ ２ ＮａＳ 的 抗 氧 化 性 能 优 于 抗 氧 剂 １ １ 。添 加 抗 氧 剂 后 的有 机 胺 酰 ０ ， ｚＯ３ ００
的氧化 降解程度 降低 ， 胺溶液 的再生能力显著提高 。 关键词 烟道气 ； 有机胺改性 ；吸附解吸 ； 抗氧剂 １ １／ ２ Ｏａ ０ ０ ＮａＳ
１２ 实 验 方 法 ．
以其吸 收速率快 、吸收效率高等优点得到 广泛的关注［ ５ 。 有机胺在吸收 Ｃ ｚ的过程 中易氧化降解 ， Ｏ 其产物较 为复 杂 ，添加抗 氧剂后 的有机胺 改性的效果 通过 红外来 检测 ，通
过 判 断 某 些 物 质 的特 征 吸 收 峰 ，可 以来 定 性 的说 明 循 环 吸 收 后 的有 机 胺 溶 液 中新 物 质 的 产 生 以 及 产 物 的 多 少 。用 Ｆ Ｉ ＴＲ 进 行 表 征 ， 官 能 团层 面 比较 改 性 剂 的 机 制 。对 有 效 实 现 低 从 碳化具有重要意义 。
改性 乙醇 胺 富集 烟道 气 中 Ｃ Ｏ２的 Ｆ Ｉ Ｔ Ｒ研 究
尹文萱 ，刘建周 ，高 丽平 ，江 晶亮 ，王志华
ｌ ＿中 国矿 业 大 学 化 工 学 院 ，江 苏 徐 州 ２ １ １ ２ １６
２ ．煤炭加工与高效洁净利用教育部重点 实验室 ，江苏 徐州
２ １ １ ２１６
摘
要
以四（ ，一 ３ ５二叔丁基一一 ４羟基苯基丙 酸） 季戊 四醇酯 （ 抗氧剂 １ １ ） ０ ０ 、ＮａＳ ３ 为 乙醇胺 （ Ａ） ｚＯ 作 ＭＥ 的氧
０ １ 时效果均较好 。红外光谱显示 ，其再生样品 中存 在酰胺 的 一 — 吸收峰 ，酰胺在 碱性溶 液 中转变 ．５ Ｏ 成 伯 胺 ， 利 于 ＭＥ 溶 剂 富 集 Ｃ ｚ ０ ０ ２ Ｍ Ｅ 溶 液 的氧 化 产 物 为羧 酸 ， ｚ （３２ ＭＥ 溶 液 的 氧 有 Ａ Ｏ ；１１ ／ ０ Ａ ＮａＳ）／ ０ Ａ
收稿 日期 ：２ １－６３ 。 订 日期 ：２ １—００ ０ Ｏ０ —０ 修 ０ ０１ ２
亚硫酸钠与氧气 的初始反应速率 小于 ＭＥ 与氧气反应 Ａ 速率 ，随着反应 的进行 ， Ａ浓度降低 ， ＭＥ 使得 ＭＥ Ａ氧化速
基 金项 目 ：国家 自然科 学 基金 项 目（ ０ ４ ０ ５ ，中央 高校 基本 科 研业 务 费专 项基 金 项 Ｉ ２ １Ｌ ２９３０） ； ０ ０ ＫＨＸ０ ） 中国 矿业 大 学校 基 金项 目 ｌ（ ４和
Baidu Nhomakorabea
模制道 ｌＯＧ ＨＩ 收集Ｃ 生ｂｆ —Ｊ Ｌ——一 配娴体 Ｉ 机Ｃ Ｉ 有 胺Ｏ Ｉ－Ｉ ］ ｊ 拟气气 Ｃ２胺 机 再 ——— ＿ 有／ 分析 ］ — ｕ ２
２ 结果 与讨论
２ １ 气 相 色 谱 分 析 ．
２ １ １ ＭＥＡ／ ０ ０溶 液 对 Ｃ（２吸 收 效 果 ． ． １１ １ ）
气 ， 配上 分 析 纯 的 Ｃ ， 以 比 较 准 确 的 模 拟 烟 道 气 的 组 再 Ｏ２ 可 成。 Ｏ Ｃ ２由徐 州 市 特 种气 体 有 限 公 司提 供 。
仪器 ： 气相色谱 仪 ，Ｇ －８０型气相 色谱 仪 ，小 国 Ｌ海 Ｃ９０ 科创色谱仪器有限公司 。 傅 里叶变换 红外光谱（ Ｔ Ｒ） Ｎｉ ｌ ａｔｒ ６ Ｆ Ｉ ， ｃ ｅ Ａｒｒ ０型 。 ｏｔ ａ３
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引 言
随着世界工业 的发展 ，Ｃ 一 直作 为废 气大量排 放 ，为 Ｏｚ 了遏制 温室效应 ，Ｃ 作为一种新型 的碳资 源其 研究 和应 用 Ｏｚ
领 域 广 泛 ，烟道 气 中 Ｃ ） 低 浓 度 、杂质 多 不 能 直 接 应 用 ＿ ］ （ ２ 】。 从 烟道 气 中分 离 富集 Ｃ ） 有 多种 方法 ｜ ， 中 有 机胺 吸 收 法 （ ２ ２ 其 ］
在反应 温度 、ＭＥ 溶 液浓 度 及体 积 确定 的条件 下ｌ ， Ａ ７
１ 实验部分
１ １ 试 剂 及 仪 器 ．
通人模拟烟道气体直 至饱 和 ， 经气相色谱分 析得 到不 同抗 氧 剂加入量 的吸附解吸 量，如表 １ 所示 ，３ 吸 收量 、 吸量均 解 较其他几号标样 吸收量 、 解析量大 。 ３ 样吸收解 吸效果 故 标
化 降解 的改性 剂 ， 考察改性 ＭＥ Ａ富集模拟烟道气中 ｃ） （ ２的效果 ， 利用气相色谱 、 红外光谱分析抗氧剂 １ １ ００
与 ＮａＳ ３的 适 宜 用 量 、比较 两 种 抗 氧 剂 的 抗 氧 化 性 能 。结 果 表 明 ， 氧 剂 １ １ Ｏ 抗 ０ ０和 亚 硫 酸 钠 的 添 加 量 在
中 图 分 类 号 ： ２ ． ； ２ ． Ｏ６ １ １ Ｏ６ ３ ７ 文 献 标 识 码 ：Ａ Ｄ ：１ ．９ ４ ｊｉ ｎ １０ —５ ３ ２ １ ）５１ ４—４ ＯＩ ０ ３ ６ ／．ｓ ．０ ００ ９ 【０ １０ —２ １０ ｓ ５ ，少 量 Ｓ 本 实 验 不 考 虑 Ｓ 的 存 在 ， 用 十 燥 后 的空 Ｏ。 Ｏｚ 利
较 好 。即抗 氧剂 １ １ 最 佳 用 量 为 ０ １ 。 ０ ０的 ．５
２ Ｌ ２ Ｍ Ｅ ＮａＳ 溶 液 吸 收 Ｃ ） 效 果 ． Ａ／ ｚ （ （ ２
试剂 ：乙醇胺 ［ Ｈｚ Ｈｚ Ｈ（ Ｃ ＮＨ。 ， ］ 分析纯 Ａ Ｒ，上海市 苏懿化学试剂有限公 司 。 烟道气 ： 常规燃 气 、燃 油 、燃煤 烟 道气 的 组成 （ 体积 分 数） 下 ：Ｎ２ ２ ～ ８ ％ ，Ｃ ２ ～ １ ％ ，Ｏ２ ／ ～ 如 ：８ ％ ９ Ｏ ：８ ５ｏ ：３ ０ ￣
化 产 物 为酰 胺 ， 胺 有 利 于 溶 液 吸 收 Ｃ ２ ＮａＳ 的 抗 氧 化 性 能 优 于 抗 氧 剂 １ １ 。添 加 抗 氧 剂 后 的有 机 胺 酰 ０ ， ｚＯ３ ００
的氧化 降解程度 降低 ， 胺溶液 的再生能力显著提高 。 关键词 烟道气 ； 有机胺改性 ；吸附解吸 ； 抗氧剂 １ １／ ２ Ｏａ ０ ０ ＮａＳ
１２ 实 验 方 法 ．
以其吸 收速率快 、吸收效率高等优点得到 广泛的关注［ ５ 。 有机胺在吸收 Ｃ ｚ的过程 中易氧化降解 ， Ｏ 其产物较 为复 杂 ，添加抗 氧剂后 的有机胺 改性的效果 通过 红外来 检测 ，通
过 判 断 某 些 物 质 的特 征 吸 收 峰 ，可 以来 定 性 的说 明 循 环 吸 收 后 的有 机 胺 溶 液 中新 物 质 的 产 生 以 及 产 物 的 多 少 。用 Ｆ Ｉ ＴＲ 进 行 表 征 ， 官 能 团层 面 比较 改 性 剂 的 机 制 。对 有 效 实 现 低 从 碳化具有重要意义 。
改性 乙醇 胺 富集 烟道 气 中 Ｃ Ｏ２的 Ｆ Ｉ Ｔ Ｒ研 究
尹文萱 ，刘建周 ，高 丽平 ，江 晶亮 ，王志华
ｌ ＿中 国矿 业 大 学 化 工 学 院 ，江 苏 徐 州 ２ １ １ ２ １６
２ ．煤炭加工与高效洁净利用教育部重点 实验室 ，江苏 徐州
２ １ １ ２１６
摘
要
以四（ ，一 ３ ５二叔丁基一一 ４羟基苯基丙 酸） 季戊 四醇酯 （ 抗氧剂 １ １ ） ０ ０ 、ＮａＳ ３ 为 乙醇胺 （ Ａ） ｚＯ 作 ＭＥ 的氧
０ １ 时效果均较好 。红外光谱显示 ，其再生样品 中存 在酰胺 的 一 — 吸收峰 ，酰胺在 碱性溶 液 中转变 ．５ Ｏ 成 伯 胺 ， 利 于 ＭＥ 溶 剂 富 集 Ｃ ｚ ０ ０ ２ Ｍ Ｅ 溶 液 的氧 化 产 物 为羧 酸 ， ｚ （３２ ＭＥ 溶 液 的 氧 有 Ａ Ｏ ；１１ ／ ０ Ａ ＮａＳ）／ ０ Ａ
收稿 日期 ：２ １－６３ 。 订 日期 ：２ １—００ ０ Ｏ０ —０ 修 ０ ０１ ２
亚硫酸钠与氧气 的初始反应速率 小于 ＭＥ 与氧气反应 Ａ 速率 ，随着反应 的进行 ， Ａ浓度降低 ， ＭＥ 使得 ＭＥ Ａ氧化速
基 金项 目 ：国家 自然科 学 基金 项 目（ ０ ４ ０ ５ ，中央 高校 基本 科 研业 务 费专 项基 金 项 Ｉ ２ １Ｌ ２９３０） ； ０ ０ ＫＨＸ０ ） 中国 矿业 大 学校 基 金项 目 ｌ（ ４和
Baidu Nhomakorabea
模制道 ｌＯＧ ＨＩ 收集Ｃ 生ｂｆ —Ｊ Ｌ——一 配娴体 Ｉ 机Ｃ Ｉ 有 胺Ｏ Ｉ－Ｉ ］ ｊ 拟气气 Ｃ２胺 机 再 ——— ＿ 有／ 分析 ］ — ｕ ２
２ 结果 与讨论
２ １ 气 相 色 谱 分 析 ．
２ １ １ ＭＥＡ／ ０ ０溶 液 对 Ｃ（２吸 收 效 果 ． ． １１ １ ）
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仪器 ： 气相色谱 仪 ，Ｇ －８０型气相 色谱 仪 ，小 国 Ｌ海 Ｃ９０ 科创色谱仪器有限公司 。 傅 里叶变换 红外光谱（ Ｔ Ｒ） Ｎｉ ｌ ａｔｒ ６ Ｆ Ｉ ， ｃ ｅ Ａｒｒ ０型 。 ｏｔ ａ３