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期刊简介

  • 主管

    中国煤炭科工集团有限公司

  • 主办

    煤炭科学研究总院有限公司
    煤炭工业洁净煤工
    程技术研究中心

  • 主编

    解强

  • 刊期

    月刊

  • ISSN

    1006-6772

  • CN

    11-3676/TD

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固-液相变二氧化碳吸收剂的研究进展

2022年 第09期
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作者:
涂智芳
魏建文
周小斌
单位:
桂林理工大学环境科学与工程学院;桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室
摘要:

基于有机胺的化学吸收法是燃烧后CO2捕集行之有效的技术之一。然而,传统有机胺法的高再生能耗使其工业推广及应用受限。为降低CO2捕集能耗,相变吸收剂应运而生。该类吸收剂吸收CO2后由均相变为互不相溶的两相,CO2主要富集于其中一相,仅需分离CO2富相用于再生,即可大幅减少再生体积进而降低吸收剂捕集CO2的再生能耗。相变吸收剂包括液-液相变吸收剂和固-液相变吸收剂,后者的CO2吸收产物能以固体形式从溶液中沉淀析出,可实现产物快速分离,成为近年来相变吸收剂的研究热点。根据吸收剂的组分构成,固-液相变CO2吸收剂主要可归为3类:有机胺非水溶液、盐溶液和离子液体固-液相变吸收剂。有机胺非水溶液以有机胺作为吸收活性组分、有机溶剂充当相分离剂,具有吸收速率快、腐蚀性小的优点,但其吸收CO2后固相产物易形成黏稠胶状物且再生较困难;盐类固-液相变吸收剂主要包括氨基酸盐和碳酸盐水溶液或贫水溶液,具有成本低、原料易得的优点,但现有盐类相变吸收剂的固-液相变特性及相分离效率有待进一步改善;离子液固-液相变吸收剂主要有常规离子液(溶剂)/有机胺(活性组分)和功能化离子液(活性组分)/有机试剂(溶剂)2种体系,具有热稳定性好和再生效率高等特点,但离子液体合成较复杂且使用成本较高。总之,相比于传统有机胺吸收剂,固-液相变CO2吸收剂具有较大的节能潜力,有望为高效低能耗的CO2捕集提供新的选择。目前固-液相变CO2吸收剂的开发还处于试验研究阶段,要推动其实际应用,今后的工作应侧重于吸收剂的构建方法、相变机制、热力学、动力学及工艺优化等问题的研究。

关键词:
CO2捕集
化学吸收
固-液相变吸收剂
有机胺
氨基酸盐
离子液体
再生能耗
作者简介:
涂智芳(1998—),女,江西南昌人,硕士研究生。E-mail:2120200453@glut.edu.cn
图表:
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引用格式:
涂智芳,魏建文,周小斌.固-液相变二氧化碳吸收剂的研究进展[J].洁净煤技术,2022,28(9):122-132. TU Zhifang,WEI Jianwen,ZHOU Xiaobin.Research progress on carbon dioxide capture using solid-liquid phase-change absorbents[J].Clean Coal Technology,2022,28(9):122-132.
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