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随着现代工业的发展,煤炭、石油、天然气等化石燃料的需求量和消耗量都在不断增大。然而由于使用化石燃料,大气中CO2的浓度显著增加,导致温室效应、冰川融化等许多严重的环境问题。近年来,如何减少CO2排放已经成为全人类亟待解决的问题。目前工业上应用最广泛的CO2捕集方法是醇胺法,但醇胺法也存在一定缺陷:醇胺易挥发,对设备具有腐蚀性,容易发生热降解和氧化降解,再生能耗高等。因此,开发新一代CO2捕集技术就显得尤为重要。低共熔溶剂是新一代的绿色溶剂,它热稳定性高,不易挥发,对设备也没有腐蚀,有望取代传统的CO2捕集技术。本文合成了对甲酚/乙醇胺、对甲酚/二乙醇胺、对甲酚/N-甲基二乙醇胺、对氯苯酚/乙醇胺、对氯苯酚/二乙醇胺以及对氯苯酚/N-甲基二乙醇胺,共六种低共熔溶剂。针对低共熔溶剂黏度大的问题,又将六种低共熔溶剂溶解在水中,形成低共熔溶剂+水体系。采用称重法测定了各吸收剂在不同条件下的CO2吸收性能。实验结果表明,对于六种纯低共熔溶剂,对甲酚/乙醇胺具有最高的CO2吸收容量,其CO2吸收容量为0.126g CO2/g吸收剂,高于30%wt乙醇胺水溶液(吸收容量为0.12g CO2/g吸收剂)和大多数低共熔溶剂,并且CO2吸收容量的高低遵循:对甲酚/乙醇胺>对氯苯酚/乙醇胺>对甲酚/二乙醇胺>对氯苯酚/二乙醇胺>对甲酚/N-甲基二乙醇胺>对氯苯酚/N-甲基二乙醇胺。对于六种低共熔溶剂+水体系组成的吸收剂,发现吸收剂吸收CO2后分相,CO2富集在其中一相,这是由于吸收体系中生成了亲水性的铵盐所致。其中,50%wt对甲酚/乙醇胺(摩尔比1:1)的CO2吸收效果最佳,且醇胺种类相同时,含对甲酚吸收体系的CO2吸收量总是高于含对氯苯酚的吸收体系。50%wt对甲酚/乙醇胺(摩尔比1:1)与传统的30%wt乙醇胺水溶液相比,在保持吸收量的同时,不但降低了乙醇胺的浓度和体系的含水量,而且解吸时再生溶液也仅需原来的一半,在降低能耗方面具有一定潜力。针对以上吸收剂,考察了温度、组分、水含量等因素对吸收剂吸收CO2的影响。实验结果表明,高温、氢键供体为对氯苯酚均不利于纯低共熔溶剂对CO2的吸收;高温、氢键供体为对氯苯酚、氢键供受体比例较低、水含量较低均不利于低共熔溶剂+水吸收体系对CO2的吸收。本文测定了吸收剂吸收CO2后的回收再生情况,经过5次循环再生以后,吸收剂的再生效率仍然接近90%,具有良好的循环利用性。