酸性组分对N,N′-二（2-羟丙基）哌嗪吸收/解吸SO2性能的影响

通过添加硫酸、盐酸和氢氟酸模拟研究了SO3、HCl和HF三种酸性气体对N,N’-二(2-羟丙基)哌嗪(HPP)吸收解吸SO2性能的影响。研究结果表明,随着吸收液中硫酸、盐酸和氢氟酸的浓度逐渐增大,吸收液的饱和吸收量和脱硫率逐渐降低,解吸率逐渐增大。添加相同浓度H+的硫酸和盐酸对HPP吸收SO2性能的影响效果基本相当,且大于相同浓度H+的氢氟酸。每摩尔吸收液中添加0.5 mol硫酸或1 mol盐酸,吸收液饱和吸收量减少0.47mol mol 1;每摩尔吸收液中添加1 mol氢氟酸,饱和吸收量减少0.44 mol mol 1,饱和吸收量的理论计算值与实验值偏差率小于±1%。     

SO_2在N,N’-二(2-羟丙基)哌嗪硫酸盐水溶液中气液平衡数据的测定

采用静态法,在耐高浓度SO2腐蚀的常压装置中,测定SO2在N,N′-二(2-羟丙基)哌嗪(HPP)硫酸盐水溶液中的气液平衡数据。实验温度283.15~323.15 K,SO2分压7.50~101.12 kPa,HPP浓度5%~30%。研究结果表明,SO2溶解度随HPP浓度增大而显著增大,随气相中SO2浓度的增大而增大,随温度的升高而降低。在实验浓度范围内,同一温度及HPP浓度下,SO2分压增大,溶解度系数值相应增大,SO2在HPP硫酸盐溶液中的溶解过程不符合亨利定律。     

N,N’-二(2-羟丙基)哌嗪的合成及其在烟气脱硫工艺中的应用

利用无水哌嗪和环氧丙烷合成了N,N’-二(2-羟丙基)哌嗪(HPP),利用红外光谱对其进行了表征,利用滴定法计算出HPP的共轭酸的pKa1和pKa2值,通过热重分析仪研究了HPP的半盐溶液与SO2的反应行为和SO42-在湿法烟气脱硫中对HPP挥发损失的影响。结果表明,HPP的合成反应是按照反应物的化学计量比进行的,且工艺过程简单,得到的产物纯度较高。HPP的共轭酸的pKa1和pKa2分别为3.8和8.2。SO42-能够有效的抑制HPP的挥发,可以作为烟气脱硫工艺中HPP半盐溶液的阴离子。     

N,N'-二(2-羟丙基)哌嗪-硫酸钠-水三元体系相平衡测定与计算

采用等温溶解平衡法测定N,N'-二(2-羟丙基)哌嗪(HPP)-Na2SO4-H2O三元体系在273.15和298.15 K下的相平衡数据,采用湿渣法测定其平衡固相数据,绘制等温相图.用改进的单组分电解质Pitzer方程计算该体系中Na2SO4和Na2SO4.10H2O的溶解平衡常数,并对相平衡数据进行理论计算.结果 ...     

高浓度SO_2在N,N'-二(2-羟丙基)哌嗪硫酸盐水溶液中的溶解度模型

基于拟平衡常数的概念,文中对高浓度SO_2在N,N'-二(2-羟丙基)哌嗪(HPP)硫酸盐水溶液中的溶解度数据进行了关联。以化学反应平衡和吸收相平衡为理论基础,通过胺平衡、电荷平衡及溶液配比,将亨利系数H拟合为温度、胺浓、吸收负荷的函数,建立了高浓度SO_2在HPP硫酸盐水溶液中的溶解度热力学模型。结果表明:模型计算值与实验值较吻合,平均相对偏差5.7%,符合工业应用需求。同时,通过Gibbs-Duhem方程计算了SO_2在HPP硫酸盐水溶液中的溶解热,由结果可知溶解热与温度关系不大,随着吸收负荷的增加而减小。     

一种有机胺脱硫剂的合成研究

在酸性条件下将环氧氯丙烷开环水解得到中间产物3-氯-1,2-丙二醇,并优化其反应条件,收率达到79.2%。然后使3-氯-1,2-丙二醇与无水哌嗪反应,以甲醇作溶剂,合成有机胺1,4-二-(2,3-二羟丙基)哌嗪,确定了最佳反应条件:n(无水哌嗪):n(3-氯-1,2-丙二醇)=1:2.2,反应控制在回流状态下,反应时间为7h,产品的收率可达87.6%。     

2,5-二甲基-1,4-二(2-羟丙基)哌嗪的合成及在水泥助磨剂中的应用

以2,5-二甲基哌嗪与环氧丙烷为原料合成了 2,5-二甲基-1,4-二(2-羟丙基)哌嗪(DHPP).用ESI-MS表征了 DHPP的分子结构.通过水泥助磨剂标准小磨试验研究了其应用性能.结果表明,DHPP具有优异的助磨分散性能,能够提高水泥胶砂的强度,是一种优异的水泥助磨剂.     

4-(N,N-二乙基胺基)苯乙酮的制备

介绍了一种制备4 (N,N 二乙基胺基)苯乙酮的方法,该方法以N,N 二乙基苯胺为原料经Vilsmeier反应制得4 (N,N 二乙基胺基)苯甲醛,再与盐酸羟胺成肟脱水得到4 (N,N 二乙基胺基)苯甲腈,最后与氯甲烷格氏试剂反应水解后而得。经过工艺改进,反应各步收率分别达到80%、90%、85%,合成总收率达到了60%。     

非卤反应性阻燃剂N,N-二(2-羟乙基)氨甲基膦酸二乙酯的微波合成及结构表征

以甲醛、二乙醇胺、亚磷酸二乙酯为原料,采用常规和微波两种方法通过Mannich反应合成目标化合物N,N-二(2-羟乙基)氨甲基膦酸二乙酯(简称BHAPE),分别考察了反应时间、微波功率、微波反应温度对其产率的影响,结果表明,反应温度50℃、反应时间20 min、微波功率600W时,微波反应产率达到98.9％;最后通过G...     

超声波作用下柠檬酸盐溶液中SO2的解吸机理

本文从超声波作用特点出发,利用数值计算研究了在超声解吸SO2过程中,超声波的作用机理,从理论上阐明了影响超声解吸SO2的主要因素,并对此进行了实验验证,实验结果与理论分析吻合较好。研究表明,超声场下脱除柠檬酸盐溶液中SO2在理论和实验室规模下是可行的;超声频率、溶液中气体含量以及溶液性质对超声解吸SO2影响较大;给溶液中增加空化气泡核如通入微量惰性气体,SO2解吸效率显著提高;超声频率越低,超声脱除SO2效果越好;给溶液施加适当搅拌,SO2解吸率提高20%～30%;溶液中SO2初始浓度越高,解吸效果越好。     

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%。     

离子液体水溶液吸收模拟烟气中SO2

建立了一套放大脱硫装置, 利用该装置研究了乙醇胺乳酸盐([MEA]L)水溶液在不同条件下吸收SO₂的性能, 确定出了较优的实验条件, 并在该条件下进行吸收-解吸SO₂循环实验。研究结果表明:烟气中SO₂的去除率随[MEA]L中水分的增加而增加;SO₂的去除率随着气液比的减少而增加, 在气液比为420, SO₂浓度为2850～14280 mg·m^-3范围内时, 出口烟气中SO₂浓度均小于285 mg·m^-3, 满足排放标准;烟气中的CO₂对[MEA]L水溶液吸收SO₂没有影响;利用蒸汽对富液进行解吸再生, 解吸后的贫液可以继续使用, 并且仍具有很高的SO₂去除率。     

High capacity absorption of SO2 using imidazole ionic liquid mixtures

The capture of sulfur dioxide (SO₂) with readily available and cost-effective ionic liquids (ILs) is one of the challenges for the application of ILs. Here, we synthesized the ILs mixtures with different molar ratios (3∶1, 2∶1, 1∶1, 1∶2, and 3∶1) of 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride ([Emim][Cl]) and 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate ([Emim][OAc]) to study their SO₂ absorption capacities. The SO₂ solubilities in these mixtures were investigated under different conditions. The SO₂ absorption capacities of [Emim][Cl]_x[OAc]_1-x at different temperatures and SO₂ partial pressure were measured. The results show that ILs can effectively capture SO₂. There exists a synergistic promotion effect between [Emim][Cl] and [Emim][OAc], resulting in quite high SO₂ absorption capacity. The [Emim][Cl]_0.33[OAc]_0.66 mixture can capture SO₂ (1.34±0.08) and (0.74±0.05) g/g at 1.0 and 0.2 atm(1 atm=101325 Pa), respectively. Comparing with the reported data, [Emim][Cl]_x[OAc]_1-x mixtures show obvious advantage for SO₂ capture. In addition, these ionic liquid mixtures have good reversibility for the absorption and desorption of sulfur dioxide.     

Adsorption of fulvic acids from aqueous solutions by carbon nanotubes

Carbon nanotubes (CNTs) were used as adsorbent to remove fulvic acids (FA) from aqueous solutions. The adsorption capacity of CNTs for FA can reach 24 mg g^?1 at 5 °C and equilibrium concentration of 18 mg dm^?3. The kinetic and thermodynamic parameters, such as rate of adsorption, standard free energy changes (ΔG⁰), standard enthalpy change (ΔH⁰) and standard entropy change (ΔS⁰), have been obtained. Acidic conditions (pH = 2–5) favor FA removal. An increase in the ionic strength or the addition of divalent cations increase the adsorption of FA dramatically (FA = 60 mg dm^?3). An increase in the maximum adsorbed amount of FA was observed when treating FA in synthetic seawater. Desorption studies reveal that FA can be easily and quickly removed from CNTs by altering the pH values of the solution. Good adsorption capacity and quick desorption indicate that CNTs are a promising adsorbent to remove FA from aqueous solutions. Copyright © 2007 Society of Chemical Industry     

杂质对MDEA-TETA溶液吸收与解吸CO2性能的影响

本文实验研究了MDEA-TETA溶液中可能存在的杂质对其吸收与解吸CO2性能的影响,这些杂质包括固体颗粒FeS、SiO2、活性炭;无机盐FeSO4、NaCl、CaCl2、MgCl2;有机物甲醇、三甲胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺等.研究结果表明:FeSO4、三甲胺、三乙醇胺可促进MDEA-TETA溶液对CO2的吸收;其它杂...     

乙二胺/磷酸溶液化学吸收法烟气脱硫的研究

提出了一种有机胺吸收二氧化硫的新型烟气脱硫工艺,并建立了有机胺吸收烟气中二氧化硫的气液平衡模型,首次较好预测了二氧化硫-乙二胺-磷酸水溶液体系的气液平衡。对比0.3mol?L?1乙二胺缓冲溶液的预测结果与实验结果,最大相对偏差不超过7%。同时,以乙二胺/磷酸混合溶液作为吸收剂,在φ30mm×600mm的填料塔中进行了逆流吸收和解吸实验,确定了实验室规模下适宜的吸收工艺条件:液气比L/G=0.6~1.0L?m?3,乙二胺浓度0.3mol?L?1,吸收液初始SO2浓度4~6g?L?1,pH值6.0~7.5;解吸工艺条件为:预热温度60℃,塔釜温度103℃,喷淋密度0.7m3?m?2?h?1,富液中SO2浓度14~16g?L?1。进一步的经济分析表明,乙二胺/磷酸法脱硫费用相当于石灰石法的1/3,低于氨法和新近开发的NADS法,具有较好的经济性。     

Effective absorption of SO2 by imidazole-based protic ionic liquids with multiple active sites: Thermodynamic and mechanical studies

In view of the environmental hazards caused by SO₂, the development of efficient SO₂ capture technology has important practical significance. In this work, a low-viscosity protic ionic liquids containing imidazole (Im), ether linkage, and tertiary amine structure was synthesized by acid–base neutralization of tris(3,6-dioxaheptyl)amine (TMEA) and Im for SO₂ absorption. The results showed that the solubility of SO₂ in [TMEA][Im] reached 12.754 mol kg⁻¹ at 298.2 K and 1 bar and the ideal selectivity of SO₂/CO₂ (1/1) is 141.7 at 1 bar. Furthermore, [TMEA][Im] can be reused and the SO₂ absorption performance was not significantly reduced after five cycles. In addition, the absorption of low-concentration SO₂ (2000 ppm) in [TMEA][Im] was also tested. Further spectroscopic research and thermodynamic analysis suggested that the high SO₂ uptake by [TMEA][Im] was caused by the synergistic effect of physical and chemical absorption.     

CO2吸收富液膜法解吸的研究

为大幅降低溶剂再生过程中的解吸能耗,提出了膜解吸再生新工艺。考察了交联剂类型及其质量分数、温度、流速等工艺条件对解吸效果的影响。结果表明,当解吸温度为35℃,CO2吸收富液流速为1 709 mL/min时,以N-β(氨乙基)-γ氨丙基三甲氧基硅烷(质量分数50%)为交联剂的甲基聚硅烷-聚丙烯腈复合膜,实现了CO2从解吸富液中的有效分离,CO2富集因子达24.4,渗透通量为969.6 g.m-2.h-1。