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一种新型的水性胺类混合物,由二乙烯三胺(DETA)和2-二甲基氨基乙醇(DMAE)组成,用于燃烧后二氧化碳的捕获
《Energy & Fuels》:Novel Aqueous Amine Blend of Diethylenetriamine (DETA) and 2-Dimethylaminoethanol (DMAE) for Postcombustion CO2 Capture
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年10月29日 来源:Energy & Fuels 5.3
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CO2捕获性能研究中,新型水基DETA/DMAE胺混合物在最佳条件(298.15 K,25.33 kPa,mDETA=0.20,C=1 mol/L)下实现1.033 mol CO2/胺平衡负载,通过半经验模型和ANN验证(偏差2.96%-3.99%),脱吸实验(393.15 K,25.33 kPa)显示循环容量达1.86 mol/L,较30% MEA提升71.9%,热力学焓变-66.43 kJ/mol,NMR证实反应机制。

在本研究中,制备了一种新型的水基二乙烯三胺(DETA)和2-二甲基氨基乙醇(DMAE)胺混合物,通过进行二氧化碳(CO2)的吸收与解吸实验来评估其从烟气中捕获CO2的性能。二氧化碳吸收实验在以下操作条件下进行:温度(T)介于298.15至333.15 K之间,CO2分压(PCO2)介于10.13至25.33 kPa之间,DETA的摩尔分数(mDETA)介于0.05至0.20之间,溶液浓度(C)介于1至3 mol/L之间。吸收实验的主要目标是确定二氧化碳的平衡负载量,实验结果表明,在温度T = 298.15 K、CO2分压PCO2 = 25.33 kPa、DETA摩尔分数mDETA = 0.20以及溶液浓度C = 1 mol/L的条件下,二氧化碳的平衡负载量为1.033 mol CO2/mol胺。为了验证二氧化碳吸收的结果,建立了半经验模型和人工神经网络(ANN)模型。半经验模型和ANN模型的平均绝对相对偏差分别为2.96%和3.99%。二氧化碳解吸实验在温度T = 393.15 K和CO2分压PCO2 = 25.33 kPa的条件下进行,循环容量在溶液浓度C = 3 mol/L时进行评估。这种新型混合物的循环容量为1.86 mol CO2/L溶液,比传统使用的30 wt%单乙醇胺(MEA)高出71.90%。通过吉布斯-亥姆霍兹方程(Gibbs–Helmholtz equation)估算了该混合物的二氧化碳吸收热(ΔHabs),结果为?66.43 kJ/mol,远低于MEA的吸收热。通过13C核磁共振(13C NMR)分析确定了相关的反应机理。