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发电和供热等工业活动产生大量的CO2是导致温室效应最主要的原因,目前化学吸收法是实际工业捕集CO2中最主要的技术手段,化学吸收法具有分离能力强、吸收速率快和工艺简单等优点,但是传统有机胺类吸收剂对CO2的循环容量低、去除效率低和解吸能耗高等问题一直没有得到很好的解决。本文通过对单组分有机胺类吸收剂进行吸收解吸CO2实验,比较不同吸收剂对CO2的吸收能力、吸收速率、解吸能力、解吸速率和解吸率,并根据不同吸收剂的特点进行复配组合,探究多元复配吸收剂对CO2的捕集性能,主要结论如下:(1)对单组分吸收剂进行吸收解吸CO2实验,发现伯/仲胺类吸收剂的CO2循环容量从大到小依次是三亚乙基四胺(TETA)、四亚乙基五胺(TEPA)、N-氨乙基哌嗪(AEP)、二亚乙基三胺(DETA)、羟乙基乙二胺(AEEA)、哌嗪(PZ)、2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)、二乙醇胺(DEA)、单乙醇胺(MEA),叔胺类吸收剂的CO2循环容量从大到小依次是N,N-二乙基乙醇胺(DEEA)、1-(2-羟乙基)哌啶(HEP)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、三乙醇胺(TEOA)。(2)向MEA溶液里添加MDEA、AMP和AEP可以提高溶液对CO2的解吸量、平均解吸速率和解吸率,这说明多元复配吸收剂可以从某些方面改善单组分吸收剂对CO2的捕集性能。其中,30 wt%MEA+10 wt%MDEA溶液具有最高的CO2解吸率和平均CO2解吸速率,分别为67.73%和5.62×10-5 mol/s,分别比40 wt%MEA溶液提高了 6.99个百分点和7.87%,30 wt%MEA+10 wt%AEP溶液具有最高的CO2解吸量,为2.17 mol CO2/kg solution,比 40 wt%MEA 溶液提高了 8.50%。(3)MDEA分别与AEEA、TEPA、AEP和PZ复配混合,进行吸收解吸CO2实验,发现在该组实验中,25 wt%MDEA+25 wt%PZ溶液对CO2的负载量、平均吸收速率、解吸量和平均解吸速率最高,分别为3.26 mol CO2/kg solution、1.28×10-4 mol/s、2.65 mol CO2/kg solution 和 8.16×10-5 mol/s。DETA分别与MDEA、AMP、AEP和PZ复配混合,进行吸收解吸CO2实验,发现在该组实验中,20 wt%DETA+20 wt%AEP溶液对CO2的负载量、平均吸收速率和解吸量最高,分别为4.61 mol CO2/kg solution、1.54×10-4 mol/s 和 2.81 mol CO2/kg solution,20 wt%DETA+20 wt%MDEA溶液具有最高的平均CO2解吸速率,为6.04×10-5 mol/s。(4)DEEA可以改善PZ+AEEA和DETA+AMP复配体系对CO2的捕集性能,且某些方面的效果优于MDEA。在PZ+AEEA复配体系中,15 wt%PZ+10 wt%AEEA+10 wt%DEEA溶液对CO2的平均吸收速率和解吸量更高,分别比 15 wt%PZ+10 wt%AEEA+10 wt%MDEA 溶液提高了 18.18%和 6.45%。在 DETA+AMP 复配体系中,15 wt%DETA+10 wt%AMP+10 wt%DEEA溶液对CO2的负载量、平均吸收速率、解吸量和平均解吸速率更高,分别比15 wt%DETA+10 wt%AMP+10 wt%MDEA溶液提高了6.38%、2.65%、3.23%和 8.21%。