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进入20世纪,全球日益严重的环境问题不断涌现,严重威胁着人类的生存和发展。其中温室效益导致的全球气候的极端变化更是对人类的造成了极大的危害。为了应对环境的变化和人类社会的长期可持续发展,人类开始积极面对并且认真处理解决温室效益等环境变化。温室效益是由人类的工业生产向大气排放的CO2引起的,只有将CO2收集起来,并且将它们合理利用才能实现真正的环境保护。吸收CO2的方法可以分为化学溶剂法、物理溶剂法、薄膜分离法、低温分离法等几大类,其中化学吸收法最具有发展潜力。醇胺与CO2的反应机理目前公认的是由Caplow首先提出的“两性离子机理”:认为CO2与胺的反应分两步,第一步生成两性离子(zwitterions):第二步,溶液中的其它物质与两性离子反应(这种物质也可以被称为“基物”),从两性离子中得到氢离子,形成一种质子化的产物和氨基甲酸盐离子:在高浓度的胺溶液中,胺通常是最重要的与两性离子反应的基物,此时CO2与胺溶液反应的总表达式为:本课题着眼于对燃煤电厂进行低碳减排,采用甲基二乙醇胺(MDEA)和一乙醇胺(MEA)的混合配方溶液对烟气中二氧化碳进行吸收分离。建立一个鼓泡吸收装置,将氮气和二氧化碳进行混合配制模拟烟气,然后通入配方溶液进行反应,通过进出口气体流量的变化来分析CO2的吸收情况。根据实验结果,发现不同醇胺对CO2的吸收速率随时间降低,而吸收量和吸收负荷则随时间升高。醇胺浓度越高,吸收速率、吸收量和吸收负荷都越高。四种实验的醇胺吸收速率大小顺序为:MEA>DEA>TEA>MDEA。温度对醇胺吸收CO2有双重对立的影响,具体影响特性则视具体情况而定。MEA+MDEA混合溶液吸收CO2时,MEA浓度越高,混合胺总体吸收速率越高,MDEA浓度越高,总体吸收速率则越小,温度对混合胺的反应影响比较小,基本上上温度的升高会加速反应的进行。混合胺体系中有交互作用,这使得总体反应不是单独组分反应的叠加。将混合胺同CO2的反应中离子浓度作为变量,建立各种平衡方程,可以计算出反应的增强因子E和交互作用系数,根据E的变化发现,在MDEA溶液中加入少量MEA确实可以大大提高吸收速率,同时保持MDEA本身的高容量特性。