新型离子液体-CO2吸收制冷工质对选择及吸收特性

摘要

离子液体(ILs)-CO2作为一种新型吸收制冷工质对,ILs种类的选择对其工质对性能及吸收式制冷循环特性至关重要.ILs对CO2的吸收性能与ILs种类、阳离子结构、体系温度及CO2分压有直接关系.本文建立了一套ILs吸收CO2的实验台,并以低粘度、较优吸收性能为原则初选了4种咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐ILs([emim][Tf2N]、[bmim][Tf2N]、[hmim][Tf2N]和[omim][Tf2N])为研究对象.在温度298.15 K、313.15 K及328.00K,压力2.0～5.0 MPa条件下,分别测定了CO2在以上4种ILs中的溶解特性.结果表明:咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐ILs对CO2有较好的吸收性能;CO2在同族ILs中的溶解度随阳离子烷基链长度的增加而增大,其在4种ILs中的溶解度顺序为:[emim][Tf2N]＜[bmim][Tf2N]＜[hmim][Tf2N]＜[omim][Tf2N];随着温度和压力的逐渐升高,CO2溶解度的变化幅度逐渐减小.本文还给出了3种温度下CO2在[omim][Tf2N]中的溶解度与压力的关联式.