论文部分内容阅读
研究气体吸收和解吸速率的传统方法是重量法、色谱法、浓度法和恒定容积法。本文首次采用热失重仪(TGA)研究了不同程序升温条件下吸收CO2有机胺溶液的热解吸过程,发现富含CO2的有机胺溶液的热失重过程分为两个阶段。第一阶段为CO2的解吸和H2O的蒸发过程,第二阶段为沸点较高的MDEA等组分的失重过程。将无模式函数法中的Flynn-Wall-Ozawa法(简称FWO法)和模式函数法中的Coats-Redfern法相结合,处理不同升温速率下富含CO2的有机胺溶液的热解吸过程的TGA数据,分别得到富含CO2的MDEA溶液(3.25mol/L)、富含CO2的MDEA/DEA溶液(3.0mol/L-0.3mol/L)以及富含CO2的MDEA/PZ溶液(3.25mol/L-0.1mol/L)的热解吸动力学参数,并确定了相应的热解吸动力学机理函数。(1)MDEA富液热解吸过程的指前因子为5.98×106,活化能为45.47kJ/mol,动力学机理函数G(α)=(1-α)-1-1。(2)MDEA/DEA富液热解吸过程的指前因子为8.65×107,活化能为53.25kJ/mol,动力学机理函数G (α)=α3/2。(3)MDEA/PZ富液热解吸过程的指前因子为1.59×108,活化能为54.97kJ/mol,动力学机理函数G (α)=α3/2。在MDEA中加入DEA或PZ等活化剂的目的是为了提高CO2的吸收速率。解吸是吸收的逆过程,因此没有添加活化剂的MDEA富液热解吸过程活化能最小,解吸最易发生。富含CO2的有机胺溶液的热解吸过程的动力学参数的差异与其吸收的CO2量有一定的对应关系。求取不同脱碳富液热解吸过程的活化能可以指导工业上选择脱碳剂,避免了传统方法的实验周期长,耗费人力物力多,分析方法复杂的缺点。