DETA/环丁砜/水相变吸收剂捕集CO₂的动力学

摘要

根据双膜理论，通过鼓泡式反应器进行吸收实验，探讨了二乙烯三胺（DETA）溶液及其相变吸收剂在吸收低浓度CO₂过程中的反应动力学特性。测定了黏度、 CO₂负载量、动力学参数，建立了相变吸收剂脱碳的动力学模型。通过模型中的反应速率常数、传质速率及增强因子分析吸收剂脱碳过程的传质-反应机理，探究了其交互作用和动力学特性。实验结果表明，环丁砜作为物理溶剂不参与反应，但增加了CO₂在溶液中的物理溶解度，促进了贫相中DETA与CO₂的快速反应，提高了吸收剂的CO₂吸收速率、吸收负荷和反应活化能。吸收过程中，DETA和环丁砜相互促进，使其CO₂吸收速率和吸收容量高于DETA水溶液。相变吸收剂的表观反应速率常数和增强因子均随温度的升高而逐步增加，在323 K时吸收效果最佳，估算得到的反应活化能为32.48 kJ/mol。研究结果可为相变脱碳剂的优化提供新的思路和方法，为工业化应用提供理论参考。

关键词

碳捕集 / 相变吸收剂 / 动力学 / 传质 / 二乙烯三胺 / 环丁砜