MDEA/正丁醇/水溶液的CO_(2)平衡溶解度和吸收热实验研究

摘要

在胺/物理溶剂/水相变吸收体系中,由于物理溶剂取代了相变吸收剂中的部分水,导致溶液的物化性质发生改变,从而影响了溶液的热力学性能。采用静态平衡法和绝热量热法对物理溶剂型液液相变吸收剂N-甲基二乙醇胺(MDEA)/正丁醇/水溶液在不同吸收温度和溶液配比下的CO_(2)平衡溶解度和吸收热变化规律进行了分析。结果表明,与CO_(2)的化学溶解度相比,吸收温度的升高对CO_(2)物理溶解度的负面影响更大;溶液富相黏度随着MDEA含量(质量分数,下同)或正丁醇含量的增加而不断增加,导致气液相间的传质阻力不断上升,当溶液中CO_(2)溶解度超过1.0 mol/mol时,溶液中正丁醇含量越高,其平衡溶液度曲线越平缓。溶液的反应热随着吸收温度的升高而增加,当吸收温度超过333.15 K时,在水的作用下MDEA与CO_(2)的反应将向逆反应方向移动;当CO_(2)溶解度低于0.3 mol/mol时,溶液的化学吸收占据主导地位,导致不同正丁醇含量的溶液反应热基本一致;当CO_(2)溶解度超过0.3mol/mol时,物理溶剂溶解CO_(2)的优势得以体现,使得吸收热下降的幅度增大。