Heat of absorption of CO2 in aqueous N,N-diethylethanolamine + N-methyl-1,3-propanediamine solutions at 313 K

Differential heat of absorption of CO_2 in aqueous solutions of N,N-diethylethanolamine(DEEA) and activated DEEA solutions up to a total concentration of 2 mol·L~(-1) was measured as a function of CO_2 loading at 313.15 K using a reaction calorimeter. In order to analyze the performance of N-methyl-1,3-propanediamine(MAPA)as an activator, DEEA blended solutions containing 0.05, 0.1 and 0.2 mol·L~(-1) MAPA were studied. The heat of CO_2 absorption in single DEEA solutions was unaffected by changing the DEEA concentration in the range of(0.5–2) mol·L~(-1). On the other hand, increasing the concentration of MAPA in aqueous amine mixtures of(DEEA + MAPA) raised the heat of absorption.     

Fe2+/H2O2体系O2生成路径

掌握Fe²⁺/H₂O₂体系O₂的生成路径,可为避免H₂O₂无效分解,开发经济高效的Fe²⁺/H₂O₂体系利用技术指明方向。采用添加自由基捕获剂的方法,探究Fe²⁺/H₂O₂体系内各种自由基对O₂生成速率的影响,进而确定O₂的生成路径。结果表明:Fe²⁺/H₂O₂体系内不会产生大量O₂^-·,O₂^-·不是生成O₂的主要反应物质;O₂^-·被全部捕获后,体系中仍产生大量O₂^-·,但此时无O₂生成,证明生成O₂的反应由·OH和HO₂·两种自由基直接参与。分析认为反应·OH+HO₂·-H₂O+O₂是体系内O₂生成的主要路径。控制Fe²⁺/H₂O₂体系定向生成·OH,抑制HO₂·的产生,是提高Fe²⁺/H₂O₂体系中H₂O₂利用率的有效手段。     

PbCl2-ZnCl2-H2O和CaCl2-PbCl2-H2O三元体系373K相平衡

采用等温溶解平衡法研究了两个三元体系PbCl₂-ZnCl₂-H₂O和CaCl₂-PbCl₂-H₂O在373 K时的相平衡,测定了平衡溶液的溶解度和密度,并根据溶解度数据和对应的平衡固相绘制了相图和密度-组成图,根据相图对单变量曲线和结晶区进行了讨论。研究发现,两个三元体系均为简单共饱和型,均无复盐和固溶体生成,有一个共饱点,两条单变量曲线,两个结晶区。平衡液相对应的固相由XRD确定,并对实验结果进行了简要的讨论。     

Li2O-Na2O-K2O-CaO-MgO-Al2O3-SiO2系统乳浊釉的研究

对Li2O-Na2O-K2O-CaO-MgO-Al2O3-SiO2系统釉进行了较全面的正交试验研究,找到了影响该系统釉乳浊及釉面质量的主次因素,获得了性能良好的乳浊釉及其较优乳浊釉配方.     

S2O^2-8／ZrO2-Al2O3-SiO2固体超强酸

采用共沉淀法制备S2O^2-8／ZrO2-Al2O3-SiO2固体超强酸催化剂。通过单因素实验考察了三种金属最佳配比、陈化时间S2O^2-8的最佳浓度、浸泡时间、焙烧温度、焙烧时间等对固体酸酸强度的影响。研究表明,固体超强酸S2O^2-8／ZrO2-Al2O3-SiO2的最佳制备条件是：n（Zr）：n（Al）：n（Si）=1：2：1,陈化时间5h,S2O^2-8的浓度为0．75mol／L,浸渍时间3h,焙烧温度400℃,焙烧时间4h。此外,还利用红外光谱对样品结构进行了表征,利用酯化反应对其催化活性进行了初步研究。     

PbBr2-PbCl2-PbF2-PbO-P2O5系统玻璃性能研究

研究了ＰｂＢｒ２ － ＰｂＣｌ２－ ＰｂＦ２ － ＰｂＯ－ Ｐ２Ｏ５ 系统的玻璃转变温度、密度、耐水性和透光率．ＰｂＢｒ２ － ＰｂＣｌ２ － Ｐ２Ｏ５ 系统的玻璃转变温度低达１４６ ℃,密度高达４ ．７５ ｇ／ｃｍ３ ． 加入ＰｂＦ２ 和／ 或ＰｂＯ 可显著提高玻璃的转变温度和密度,其中ＰｂＯ 的影响更为显著,可使玻璃的密度增加到５ ．４８ ｇ／ｃｍ３ ． 多数ＰｂＢｒ２ － ＰｂＣｌ２ － ＰｂＦ２－ ＰｂＯ－ Ｐ２Ｏ５ 系统玻璃的耐水性都很好,在水中的溶解速率为１０－５ ｍｍ／ｄａｙ． 玻璃的透光性较好,加入ＰｂＢｒ２ 使玻璃的紫外截断波长明显向长波方向移动．     

Ca2+/H2O2降解水中孔雀石绿

在中性条件下,研究了Ca2++H2O2降解水中孔雀石绿(MG)过程. 结果表明,加入Ca2+明显促进了MG降解,可使其脱色率由20%升至98%. 随着H2O2加入量的增加,MG的脱色率在最初的10 min内显著上升,当H2O2/Ca2+(摩尔比)>5时,2 h后Ca2++H2O2降解MG脱色率均能达到98%. 随着温度的升高,MG的脱色率显著上升. 抗氧化剂(抗坏血酸)的加入抑制了Ca2++H2O2降解MG,当抗坏血酸浓度达到1 mg/L时,降解率为0,说明在Ca2++H2O2降解MG体系中存在着氧化作用. 在避光和光助条件下,加入Ca2+均能明显缩短MG的降解时间,说明Ca2+对其降解有催化作用.     

吡啶改性Pd/SiO2催化剂用于H2和O2直接合成H2O2

引言过氧化氢(H2O2)是一种理想的绿色氧化剂,广泛应用于化学品合成、纺织、造纸、环保、食品、医药、冶金和农业等领域[1]。目前,蒽醌法[2-5]是工业上生产H2O2的主要方法。20世纪40年代,德国I.G.Farbenindustrie首先采用蒽醌法(又称Riedl-Pfleiderer法)工业化生产过氧化氢。该方法首先将2-烷基蒽醌(通常是2-乙基蒽醌)溶解于合适的有机溶剂中,溶液中的2-烷基蒽醌经催化剂催化加氢,被还原成蒽氢醌或5,6,7,8-四氢蒽氢醌,再经空气氧化得到蒽醌或四氢蒽醌和     

SO2-Na2S-H2O体系热力学分析

利用Na<,2>S溶液吸收SO<,2>是湿法烟气脱硫中具有良好应用前景的新方法.为了能更好地利用Na<,2>S溶液进行烟气深度脱硫,文中通过热力学计算,对Na<,2>S溶液吸收SO<,2>烟气所构成的SO<,2>-Na<,2>S-H<,2>O体系中气液固三相组成与pH值的关系进行了分析.结果表明,pH值大于6时,SO<...     

SC(NH2)2-H2O2-Cu2+-OH-封闭体系非线性动力学研究

利用微量量热仪测定体系热功率随时间的改变。对于SC(NH2)2-H2O2-Cu2 -OH-封闭体系,测定了不同浓度,不同温度下,体系的单峰振荡行为,得到了不同温度,不同浓度下的振荡周期,并由此计算出振荡反应的表观活化能和反应级数。并得到下列关系:1t∝c-0.3355     

氨水吸收CO2的吸收热预测模型

基于e-NRTL模型,利用Aspen Plus软件建立了氨水吸收CO₂的吸收热预测模型,验证了NH₃-CO₂-H₂O体系的汽液平衡、液相组成形态并与前人的实验数据做了对比,进而结合负载CO₂的氨水溶液中各离子及分子的变化特征,对CO₂吸收过程的反应热随着CO₂负载量的变化规律进行了预测并与已发表的数据进行了比较。结果表明,该吸收热模型能够准确地实现氨水吸收CO₂过程中汽液平衡、液相反应以及吸收热的计算。氨水吸收CO₂的反应热主要受H₂O的电离、NH₃的电离、NH₂COO^-的生成与水解、CO₂的溶解等反应过程的影响,H₂O的电离过程受NH₃的电离过程的抑制,对于总吸收热的贡献最大, NH₂COO^-的反应则随着CO₂负载量的增加先放热再吸热。随着温度的升高,总吸收热有所降低,当温度为80℃时,在较低的CO₂负载区间[0.2～0.5 mol CO₂·(mol NH₃)^-1],总吸收热约为70.5 kJ·(mol CO₂)^-1。     

N,N-二乙基乙醇胺(DEEA)溶液CO2吸收解吸性能的实验研究

胺法捕集回收二氧化碳工艺存在的最大缺陷是高吸收速率与低再生能耗不能共存,高效溶剂的开发是解决这一问题的有效途径之一。为筛选出吸收解吸综合性能良好的吸收剂,本文利用溶剂快速筛选实验装置对几种不同醇胺吸收剂进行了实验研究,主要从溶液吸收负载、吸收速率、解吸负载、解吸速率、循环容量及相对再生能耗等方面进行了分析比较,实验结果显示N,N-二乙基乙醇胺(DEEA)溶液表现出较好的CO₂捕获性能。此外,通过溶解度装置、填料吸收塔及再生塔分别对DEEA溶液的平衡溶解度、传质系数及再生能耗进行了实验研究与验证。实验结果表明:增加溶液浓度会降低其CO₂平衡溶解度;增加CO₂分压能增加其CO₂平衡溶解度;增大进料温度能增加溶液在填料塔中的传质系数;提高富液负载及贫液负载会降低溶液的再生能耗。因此,基于其较好的吸收解吸性能,DEEA是一种可以工业化应用的潜在吸收剂。     

利用13C NMR技术探究叔胺溶液中HCO3-的生成

利用¹³C NMR技术对CO₂捕获叔胺溶剂进行了碳元素的定量研究,主要考察了对胺溶剂解吸热影响较大的HCO₃^-的生成规律。重点对叔胺分子结构中羟基官能团(-OH)、羟烷基数目、烷基支链及氮原子(N)所连接烷基链大小对胺溶剂生成HCO₃^-的影响。在20℃条件下分别对1 mol·L^-1具有不同CO₂负载的1-二甲基氨基-2-丙醇(1DMA2P)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、3-二甲氨基-1-丙醇(3DMA1P)、二乙氨基-2-丙醇(1DEA2P)、N,N-二乙基乙醇胺(DEEA)、N,N-二甲基乙醇胺(DMMEA)及三乙醇胺(TEA)溶液进行了¹³C NMR测试研究。实验结果显示:在相同浓度的叔胺水溶液中,同一CO₂负载下的叔胺-CO₂-水体系中HCO₃^-的含量顺序为:DMMEA > MDEA>3DMA1P > 1DMA2P > TEA > DEEA > 1DEA2P。通过对各叔胺分子结构中N原子的电子云密度大小及空间位阻效应分析,得出如下结论:3DMA1P分子中-OH官能团离N原子的距离大于其在DMMEA分子中的距离,导致其生成了较少的HCO₃^-;DMMEA分子中N原子上连接的烷基链小于DEEA分子中N原子上的烷基链,导致DMMEA溶液中生成了更多的HCO₃^-;MDEA分子中羟烷基数目少于TEA分子中的羟烷基数目,且MDEA比TEA多了一个甲基,导致MDEA溶液中含有更多的HCO₃^-;3DMA1P相比1DMA2P、DEEA相比1DEA2P分子中都少了一个甲基支链,导致3DMA1P溶液相比1DMA2P溶液、DEEA溶液相比1DEA2P溶液生成了更多的HCO₃^-。     

Experimental study of the mass transfer behavior of carbon dioxide absorption into ternary phase change solution in a packed tower

Phase change absorbents for CO₂ are of great interest because they are expected to greatly reduce the heat energy consumption during the regeneration process. Compared with other phase change absorbents, monoethanolamine (MEA)-sulfolane-water is inexpensive and has a fast absorption rate. It is one of the most promising solvents for large-scale industrial applications. Therefore, this study investigates the mass transfer performance of this phase change system in the process of CO₂ absorption in a packed tower. By comparing the phase change absorbent and the ordinary absorbent, it is concluded that the use of MEA/sulfolane phase change absorbent has significantly improved mass transfer efficiency compared to a single MEA absorbent at the same concentration. In the 4 mol·L^-1 MEA/5 mol·L^-1 sulfolane system, the CO₂ loading of the upper liquid phase after phase separation is almost zero, while the volume of the lower liquid phase sent to the desorption operation is about half of the total volume of the absorbent, which greatly reduces the energy consumption. This study also investigates the influence of operating parameters such as lean CO₂ loading, gas and liquid flow rates, CO₂ partial pressure, and temperature on the volumetric mass transfer coefficient (K_Ga_V). The research shows that K_Ga_V increases with increasing liquid flow rate and decreases with the increase of lean CO₂ loading and CO₂ partial pressure, while the inert gas flow rate and temperature have little effect on K_Ga_V. In addition, based on the principle of phase change absorption, a predictive equation for the K_Ga_V of MEA-sulfolane in the packed tower was established. The K_Ga_V obtained from the experiment is consistent with the model prediction, and the absolute average deviation (AAD) is 7.8%.     

金属离子促进乙醇胺捕集二氧化碳研究

为了解决醇胺法燃烧后捕集二氧化碳再生能耗过高的问题,研究了一种向胺溶液中添加金属离子以降低其CO₂解吸能耗的方法,称之为金属离子络合物热缓冲自热利用技术。以广泛商业化应用的单乙醇胺（MEA）溶液为研究载体,并在MEA溶液中分别添加金属离子铜或镍, 通过建立含有金属离子的MEA捕集CO₂体系的化学反应模型,解释金属离子热缓冲剂效应的内在机理。机理显示在MEA-金属离子-CO₂-H₂O体系中,金属-MEA络合物作为一种有效的反应热缓冲剂,将有机胺吸收CO₂过程中释放的反应热（放热反应）存储于金属络合物的解离键能中（吸热反应）,在CO₂高温解吸中通过其络合放热反应将储存的能量释放出来用于CO₂解吸,形成自热再生低能耗CO₂捕集技术,从而降低了MEA再生的能耗。本文进行了综合的实验测定来评价金属离子对MEA溶液捕集CO₂过程的性能提升影响,包括CO₂反应热、解吸速率、吸收-解吸循环负载、汽液平衡溶解度等。实验结果表明铜离子或镍离子作为添加剂,能增加MEA的CO₂平衡循环负载14%~20%或7%~10%,同时能够降低MEA的CO₂反应热值6.6%~24%或6.0%~20%。     

[Bmim][BF4]/MEA混合水溶液的CO2汽液平衡和解吸能耗分析

搭建汽液平衡实验台,对液液分相CO₂吸收剂1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[Bmim][BF₄]）/乙醇胺（MEA）混合水溶液与CO₂的汽液平衡进行了实验测量与分析,并对该吸收剂解吸能耗进行计算。结果表明,随着温度的升高,相同担载量溶液对应的CO₂分压升高,[Bmim][BF₄]质量分数的改变对汽液平衡的影响不明显。与传统有机胺溶液30%（质量）MEA相比,该吸收剂在能耗方面主要优势在于解吸过程中显热和潜热的减小。其反应热在担载量大于0.45之后明显减小,潜热的减小主要由于解吸塔内H₂O气相分压和摩尔分数的减小,当[Bmim][BF₄]质量分数大于30%时,显热可以减少30%以上,减少的原因主要为比热容的降低和富液胺浓度的提升。     

环丁砜对乙醇胺溶液吸收和解吸CO2的影响

利用物理溶剂环丁砜替代部分水,采用气液搅拌实验装置和真实热流量热法测定了环丁砜对乙醇胺（MEA）溶液吸收和解吸二氧化碳（CO₂）过程的影响,考察了CO₂循环负载、吸收速率、吸收热和解吸热等性质变化。研究表明：环丁砜对MEA溶液负载CO₂的吸收热影响较小,但对吸收速率、循环吸收容量和解吸过程影响较大。环丁砜可降低MEA溶液对CO₂的表观吸收速率,且随CO₂负载量的增大,降幅也逐渐变大。环丁砜有利于富液解吸过程,加快解吸速率,增大CO₂解吸程度,同时单位热流负荷、单位冷流负荷和单位能耗均有不同程度的降低。在燃煤电厂烟气条件下,20% MEA+20% sulfolane体系相对20% MEA体系,其表观吸收速率平均降低约10%,CO₂循环吸收容量增加24%,单位CO₂解吸能耗降低18%。     

微通道内乙醇胺吸收CO2的过程特征（英文）

Process characteristics of CO2 absorption using aqueous monoethanolamine(MEA) in a microchannel reactor were investigated experimentally in this work.A T-type rectangular microchannel with a hydraulic diameter of 408 μm was used.Operating parameters,i.e.temperature,pressure and molar ratio of MEA to CO2 were studied.Under 3 MPa pressure,the mole fraction of CO2 in gas phase could decrease from 32.3% to 300×10?6 at least when gas hourly space velocity ranged from 14400 to 68600 h?1 and molar ratio of MEA to CO2 was kept at 2.2.In particular,the effects of temperature on CO2 absorption flux,mass transfer driving force,gas-liquid contact time and en-hancement factor were analyzed in detail and found that mass transfer enhancement by chemical reaction was a crucial factor for the process of CO2 absorption.     

2-甲基咪唑/乙二醇体系常温脱除天然气中的二氧化碳

将2-甲基咪唑溶于乙二醇中形成混合溶液体系,利用该体系常温下实现对天然气中二氧化碳的脱除。首先分别测定单组分甲烷和二氧化碳在体系中的吸收容量,在0.1 MPa下,CO₂在2-甲基咪唑/乙二醇混合溶液中溶解度约为0.87 mol·L^-1,高于同等条件下CO₂在大部分离子液体中的溶解度,二氧化碳的吸收容量远大于甲烷的;然后对混合气CH₄/CO₂进行分离,发现该体系能较好吸收分离CH₄/CO₂。最后考察了体系的再生性和重复利用性,得出2-甲基咪唑/乙二醇溶液体系能完全再生并且能重复使用。