烯胺在乙醇溶液中吸收CO_2的研究 Experimental Studies on the CO_2 Absorption in Enamine/Ethanol Solution

将沼气中CO_2脱除后可以作为天然气替代品,化学吸收法缺点是再生能耗较高,实验中发现烯胺类物质在乙醇中吸收CO_2后会产生相分离现象,这可以降低再生过程的能耗,故研究了温度与浓度对三乙烯四胺(TETA)乙醇溶液吸收CO_2的吸收速率与单分子吸收负荷的影响,并采用二乙烯三胺(DETA)、三乙烯四胺(TETA)以及四乙烯五胺(TEPA)的乙醇溶液在相同条件下吸收模拟沼气中CO_2,考察吸收速率、吸收量及单氨基吸收负荷随时间的变化关系。实验结果显示,在TETA乙醇溶液中,随着TETA浓度从0.1 kmol×m~(-3)增加至0.3 kmol×m~(-3),总吸收量增大,而TETA单分子吸收负荷从1.88 mol CO_2×mol amine~(-1)降至1.59 mol CO_2×mol amine~(-1),TETA乙醇溶液吸收CO_2产生的固体经过DSC表征发现在363 K开始分解;从DETA,TETA至TEPA,烯胺分子中氨基数量随之增多,CO_2吸收速率与单分子吸收负荷也随之增加,而烯胺分子中单个氨基吸收负荷却随之减小,其中TEPA有着最大的CO_2单分子吸收负荷(2.11 mol CO_2×mol amine~(-1)),DETA有着最高的分子中单个氨基吸收负荷(0.48 mol CO_2×mol amine group-1)。