CO2在仿生物型吸收剂和其他吸收剂中的溶解度

引　言本文提出一种仿生物型ＣＯ2 吸收方法 ,试以生物体内控制呼吸作用的呼吸酶中的关键核心基团为基础 ,合成出的物质作为ＣＯ2 吸收剂 ,通过测定ＣＯ2 在包括仿生物型吸收剂在内的几种典型吸收剂中的溶解度 ,说明仿生物型ＣＯ2 吸收剂的热力学特性及其潜在的工业应用前景 .1　原　理ＣＯ2 在物理溶解时气液平衡符合Ｈｅｎｒｙ定律ＰＡ =ＨＡｃＡ (1)　　伴有化学反应的吸收[1] 较为复杂 ,其气液平衡关系既服从相平衡关系 ,又要服从化学平衡关系 .但总的来说 ,都可以表示为ＣＯ2 (Ａ)与吸收剂中活性组分Ｂ之间的作用ＣＯ2 +Ｂ ＣＯ2 ·Ｂ …     

仿生物型气体净化技术在甲醇生产中的应用

1 工艺简介。二氧化碳脱除在合成氨、甲醇、天然气净化等工业生产中是非常重要的一个环节，目前所广泛采用的脱碳工艺主要分为化学吸收和物理吸收两类，其中化学吸收包括热钾碱法、空间位阻胺法、一乙醇胺(MEA)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)法等，物理吸收包括水洗法、低温甲醇法、碳酸丙烯酯法、NHD法等。在选择脱碳工艺时，通常是从原料气中CO2分压，CO2净化度的要求，以及能量消耗因素等方面综合考虑，从而选择最合适的吸收剂。     

氧化镁在CO2气氛下的溶解度实验

1前言在以白云石为原料，经银烧、消化、碳化和过滤等过程制取高纯氧化镁的生产工艺中，提高碳化工段水相中的镁含量，有利于提高氧化镁的收率和纯度。然而，在实际生产中，由于缺乏基础实验数据，人们大多凭经验调节控制有关工艺参数，具有一定的盲卧胜。对此，我们采用正交试验法，在搅拌釜中，针对有关工艺参数如反应温度、搅拌速度、压力和反应时间，在二氧化碳气氛下，实验测定了氧化镁在水中的溶解度，并选取了最佳工艺条件。2基本原理在上述生产氧化镁的工艺过程中，首先将白云石在高温下（700－800℃）谁烧，然后加水消化。碳化工段…     

CO2高温固体吸收剂的研究进展

随着温室效应的日益严重,CO2高温固体吸收剂的研究开发得到了重视.本文主要介绍了高温下吸收CO2的钙基和锂基吸收剂的特性、影响因素及这些材料的研究现状.并针对目前高温吸收剂存在的问题,提出以研究高温吸收机理,提高循环吸收CO2能力,改进制备工艺和制备吸收CO2的二元复合材料作为今后研究的重点.     

玉米胚芽油在超临界CO2中的溶解度研究

研究了玉米胚芽油在超临界ＣＯ２中的平衡溶解度随温度，压力的变化规律。选择三种溶解度模型，分别对实验数据进行回归计算，并用相关系数对模型进行筛选。     

CO2在PET熔体中的溶解度

通过高温高压磁悬浮天平(MSB)测定表观溶解度、高温高压视窗釜进行溶胀度校正的方法研究了CO₂在PET熔体中的溶解度,考察了温度、压力对改性前后PET在CO₂环境中的溶胀度和CO₂溶解度的影响。结果表明,PET在CO₂环境中的溶胀度和CO₂溶解度均随温度的增加而减小,随压力增加而增加,但高压下溶胀度的增加趋势减缓并趋于某定值;与常规线性PET相比,改性PET具有较小的溶胀度和溶解度。在250~280℃,4~6 MPa下,CO₂在PET熔体中的溶解度具有10^-2 g CO₂·(g PET melt)^-1的量级。1~6 MPa下CO₂在PET熔体中的溶解行为符合亨利定律,利用最小二乘法拟合得到了CO₂在PET熔体中的溶解热。     

超低分压下CO2在NaOH和Na2CO3水溶液中的溶解度

在10℃、25℃、35℃下分别测定了超低分压下CO2在NaOH和Na2CO3水溶液中的溶解度，并建立了该过程基于化学平衡和相平衡的数学模型。建立了一套CO2在碱性水溶液中吸收的相平衡实验装置，并进行了实验测试和结果分析。     

CO_2在仿生物型等三种吸收剂中传质吸收速率的测定

在研究了CO2 在仿生物型吸收剂和其他吸收剂中溶解度的基础上 ,通过微分实验 ,测定CO2 在仿生物型吸收剂中的传质速率 ,对这种新型吸收剂的动力学特性作出初步评价。     

CO_2在碳酸丙烯酯和胺、水混合溶剂中的溶解度

近年来,为解决碳酸丙烯酯（Propylene Carbonate简称丙碳）脱除 C风工艺中出现 的脱碳净化度低、溶剂循环量大、设备腐蚀严重等问题而相继开发了多种改型丙碳复合溶 剂,其中作者等人研制的由丙碳和适量的叔胺（MDEA）、水构成的混合溶剂,不仅脱碳 性能明显优于丙碳,而且有效地解决了设备腐蚀问题。本文研究了CO。在此混合溶剂中 的溶解度与温度和压力的关系。     

CO2在磷酸三丁酯中溶解度的测定

采用恒定容积压降法测定了温度303.5~363.8 K、压力0.5~4.5 MPa条件下CO2在磷酸三丁酯(TBP)中的溶解度. 结果表明,CO2在TBP中的溶解度随压力升高而增大,但随平衡温度升高而减小;在0~4.5 MPa范围内,该溶解度较在工业常用物理吸收剂中更大,约为在乙醇中的2.4倍,甲醇中的1.4倍,N-甲基吡咯烷酮中的1.2倍及碳酸丙烯酯中的1.1倍. CO2以分子形式溶解于TBP中,TBP吸收CO2以物理吸收为主,TBP中含有的酯键及磷酰基团极大地促进了其对CO2的吸收.     

O2/CO2气氛下煤燃烧SO2/NO析出特性

在水平管式炉上研究了O₂浓度、CO₂浓度、温度及石灰石添加等各参数对O₂/CO₂气氛下徐州烟煤和龙岩无烟煤燃烧过程中SO₂/NO排放特性的影响。结果发现,O₂/CO₂气氛下,烟煤和无烟煤燃烧SO₂/NO的析出规律与空气气氛下不同,同等O₂浓度下析出量比空气气氛下小。O₂/CO₂气氛下,随着O₂浓度的提高,烟煤和无烟煤SO₂/NO排放量均增大;随着CO₂浓度的升高, SO₂/NO排放量均减小。O₂/CO₂气氛下,石灰石添加对SO₂排放的抑制作用低于空气气氛下;石灰石添加对NO的排放有一定减排作用。对煤灰的元素分析显示O₂/CO₂燃烧对SO₂的抑制主要是由于煤灰的自固硫能力增强,而对NO的减排作用则是促进燃料N向其他含N气体的转换。     

负载型K2CO3/Al2O3二氧化碳吸收剂的碳酸化反应特性

The carbonation characteristics of K₂CO₃/Al₂O₃ supported sorbent for CO₂ capture was investigated with thermogravimetric apparatus（TGA）,X-ray diffraction（XRD）,scanning electron microscopy analysis（SEM）and N₂ adsorption.The results showed that the carbonation rate of K₂CO₃ before being loaded on Al₂O₃ was slow.However,the K₂CO₃/Al₂O₃ upported sorbent showed excellent carbonation performance.The difference in carbonation behavior between K₂CO₃ nd K₂CO₃/Al₂O₃ supported sorbent was analyzed from the microscopic view.The analytical reagent K₂CO₃ sample was of monoclinic crystal structure and could react quickly with H₂O in the experimental carbonation environment to produce K₂CO₃•1.5H₂O,which was unfavorable to carbonation reaction.When K₂CO₃was loaded on Al₂O₃,the surface area and porosity of the sorbent was improved greatly.So the carbonation properties of the K₂CO₃/Al₂O₃ supported sorbent was also improved.     

石英晶体微平衡法测定CO2在聚合物中的溶解度

将石英晶体微平衡法(QCM)用于气体在聚合物中溶解度的测定, 实测的CO₂在尼龙66、天然橡胶和聚氯乙烯中的溶解度与文献值符合较好.测定了CO2在聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸正丁酯3种均聚物及苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯共聚物和甲基丙烯酸正丁酯-丙烯酸全氟烷基乙基酯共聚物等嵌段共聚物中的溶解度, 并用链状流体状态方程对实验数据进行了关联，结果令人满意.     

纳米钙基CO2吸附剂反应吸附与分解动力学

采用TGA测定纳米钙基CO₂吸附剂在500～650℃温度范围内,CO₂分压0.015～0.025 MPa氮气气氛中的吸附反应动力学。针对纳米钙基CO₂吸附剂吸附CO₂反应特征,提出以两倍最大吸附速率对应的时间点前后分别为快速反应段与慢速反应段。分别采用Boltzmann方程与Avrami-Erofeev方程拟合快速反应段与慢速反应段吸附反应动力学方程,得到纳米钙基CO₂吸附剂在快速反应段与慢速反应段的活化能分别为27.52、70.25 kJ·mol^-1。吸附率拟合与实验值平均相对误差分别为10.29％、4. 17%。研究测试了纳米钙基CO₂吸附剂在650～800℃温度范围内,N₂,0.02、0.04 MPa CO₂分压氮气气氛中的分解反应动力学。忽略反应过程中传热、传质影响,采用收缩核模型,分别求得吸附剂在N₂,0.02、0.04 MPa CO₂分压氮气气氛中的活化能为141.9、34.7、113.2 kJ·mol^-1。碳酸钙分解率与实验值比较平均相对误差分别小于5.66% 、7.82%、5.01%。     

O2/CO2气氛煤焦的燃烧及其孔隙结构变化

采用热力工况与实际煤粉炉相近的沉降炉实验装置,制备了不同环境气氛下（O₂/N₂及O₂/CO₂气氛）、不同燃尽率的煤焦试样,并采用低温氮吸附仪和扫描电子显微镜测定了其孔隙结构和表面形貌。结果表明,在相同的操作条件下,相同O₂浓度的O₂/CO₂气氛下煤焦的燃烧速率较慢、燃尽率较低,各试样的孔比表面积和比孔容积均较小。两种气氛下燃尽过程孔结构参数（SBET和VBJH）均呈减小趋势,且在孔径变化较明显的区域内（<5 nm）在CO₂气氛下煤焦的孔径分布较小且与煤种相关。SEM图像显示CO₂气氛下的煤焦表面致密,孔隙较少,其定性结果与N₂吸附法的定量测量结果吻合较好。     

负载型钾基CO2吸收剂的结构表征和碳酸化反应特性

The structure identification and carbonation characteristics of several potassium-based supported sorbents for CO₂ capture were investigated with TGA,XRD,XRF,SEM and N₂ adsorption method.Potassium-based sorbents were prepared by impregnation with potassium carbonate on supports,such as cocoanut activated charcoal（AC1）,coal active carbon（AC2）,silica gel（SG）and diatomite（DT）using the iso-volume impregnation method.The results showed that the K₂CO₃ loading amounts of AC1,AC2,SG and DT were 24.1%,22.5%,21.7% and 19.1% respectively.The surface area and pore volume of K₂CO₃/AC1 and K₂CO₃/AC2 were larger than others.In contrast,those of K₂CO₃/DT were small.For K₂CO₃/SG,pore volume was large but surface area was small.K₂CO₃/AC1 and K₂CO₃/AC2 showed excellent carbonation capacity.However,the carbonation capacities of K₂CO₃/SG and K₂CO₃/DT were low.The difference in carbonation capacity of those sorbents were attributed to the difference in pore structure,leading to different supported sorbents.     

CO2载体CaO循环煅烧/碳酸化反应的分形特征

捕捉煤燃烧释放出的CO₂时,作为CO₂载体的CaO微观结构特性对其循环碳酸化性能具有显著影响。采用分形维数作为表征CaO微观结构的特征参数,研究在循环煅烧/碳酸化反应过程中CaO的分形特征及其对CO₂捕捉性能的影响规律。结果表明,随着循环次数的增加CaO分形维数逐渐下降,CaO孔道也由粗糙和不规则变得越来越平滑和有规则性。煅烧温度升高则CaO分形维数下降。分形维数较大的CaO具有较高的碳酸化速率。在碳酸化过程的前10 min内CaO的分形维数迅速减小,此后随时间变化缓慢。在分形维数D≤2.61的实验范围内,CaO分形维数与其循环碳酸化转化率呈线性正相关;当D＞2.61时,可能存在临界分形维数D_cr,当D＞D_cr时随着分形维数的进一步增大CaO转化率反而减小。     

US/H2O2系统协同降解苯酚的动力学研究

超声波/过氧化氢（US/H₂O₂）复合氧化过程在废水处理领域有很广泛的应用前景，但在动力学方面的研究很少，为此研究了US/H₂O₂工艺降解苯酚的动力学.结果表明，苯酚在单独超声波辐射（US）、过氧化氢（H₂O₂）氧化和超声波/过氧化氢（US/H₂O₂）协同下的降解均符合表观一级动力学.在单独的超声波辐射或者过氧化氢氧化下苯酚去除率很小，而在复合氧化过程US/H₂O₂工艺中有显著的提高，表明协同效应存在.苯酚去除的速率常数增强因子可达到6.904.进一步从US/H₂O₂系统中存在US、H₂O₂和羟基自由基（&#8226;OH）3部分协同作用的降解机理，推导出了简化的机理动力学模型，很好地反应过氧化氢浓度过量条件下苯酚的降解.     

钾基CO2吸收剂的碳酸化反应特性

对钾基CO₂吸收剂的碳酸化反应机理进行研究。利用热重分析、XRD、扫描电镜和氮吸附仪进行试验。结果表明：分析纯碳酸钾的组分为K₂CO₃·1.5H₂O,碳酸化反应速率缓慢;先将分析纯碳酸钾样品脱除结晶水后再进行碳酸化反应时,K₂CO₃与气氛中的水蒸气迅速生成K₂CO₃·1.5H₂O,不利于碳酸化反应的进行;由KHCO₃分解产生的K₂CO₃却表现出优越的碳酸化反应性能,20 min内转化率高达85%以上,经过多次循环试验后吸收剂仍保持很高的活性。从微观角度分析了两种改性钾基CO₂吸收剂碳酸化反应机理差异的原因,通过拟合计算得到了这3种钾基吸收剂的碳酸化反应速率常数,为干法K₂CO₃/KHCO₃循环脱除CO₂的研究提供了一定的基础数据。