首页 > 学术论文

胺基功能化离子液体的合成及用于捕捉高炉煤气中CO_2的基础研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 22:06:21
热度:

胺基功能化离子液体的合成及用于捕捉高炉煤气中CO_2的基础研究【摘要】:钢铁工业是能源消耗量大、温室气体排放量高的行业。高炉生产过程中产生的高炉煤气具有发生量大、可燃成分少和热值低

【摘要】:钢铁工业是能源消耗量大、温室气体排放量高的行业。高炉生产过程中产生的高炉煤气具有发生量大、可燃成分少和热值低的特点,其中CO_2含量占20%左右。本工作即以高炉煤气为背景开展的CO_2捕捉的相关基础实验研究,以达到提高高炉煤气的热值,减少温室气体排放量,降低CO_2气体在后续工艺中耗能循环的目的。 首先根据酸碱中和原理,采用冰水浴法开展多胺类离子液体的合成研究。选取乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺4种有机物提供阳离子,甲酸、乙酸、丙酸和乳酸4种有机酸提供阴离子,通过酸碱中和反应,制备出了12种多胺类离子液体。合成反应的条件为:反应物酸和碱各取2mol,冰水浴中搅拌3小时,产物通过60℃减压蒸馏纯化。并对离子液体的黏度、结构等进行了表征,计算了离子液体的沸点和对水的相对挥发度。 在此基础上,根据胺基功能化离子液体吸收CO_2的特点,开展了以合成的多胺类离子液体作为捕捉剂对CO_2气体进行捕集和分离的实验研究。实验采用高纯CO_2气体,气体流量为0.3L/min,吸收温度为25℃。上述12种离子液体捕捉剂均配置成50%的水溶液。通过比较CO_2脱除率(简称脱碳率)和吸收量,筛选出最佳捕捉剂。结果表明,四乙烯五胺甲酸盐离子液体脱除CO_2(简称脱碳)效果最佳,该离子液体对CO_2的最大吸收量为1.3molCO_2/mol捕捉剂。因此,实验选取四乙烯五胺甲酸盐离子液体作为最优捕捉剂。 以四乙烯五胺甲酸盐离子液体作为捕捉剂进行脱碳实验研究,确定脱碳最佳实验条件。实验研究了反应温度、水作为溶剂稀释离子液体对脱碳的影响。结果表明,低温、水作为溶剂稀释离子液体有利于CO_2的脱除,室温条件下比较有利于CO_2气体的脱除。随着反应温度的升高,吸收量有下降的趋势。对吸收饱和的四乙烯五胺甲酸盐离子液体进行了解吸实验,结果表明,实验的解吸条件为解吸温度60℃,真空度-0.06—-0.08MPa,解吸时间8小时。实验表明,通过4次吸收—解吸循环,四乙烯五胺甲酸盐离子液体解吸率均能达到88%以上,该离子液体可作为循环使用的捕捉剂。 【关键词】:高炉煤气 多胺类离子液体 CO_2捕集 脱碳率 吸收 解吸
【学位授予单位】:辽宁科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:X757
【目录】:
  • 中文摘要5-6
  • ABSTRACT6-10
  • 第1章 绪论10-20
  • 1.1 课题的来源及研究背景10
  • 1.2 脱碳的研究现状10-11
  • 1.2.1 化学吸收法10-11
  • 1.2.2 物理吸收法11
  • 1.2.3 吸附法11
  • 1.3 离子液体简介11-14
  • 1.3.1 离子液体的物理化学性质12-13
  • 1.3.2 离子液体的合成方法13-14
  • 1.4 离子液体固定 CO_2的应用14-18
  • 1.4.1 传统离子液体14
  • 1.4.2 功能化离子液体14-16
  • 1.4.3 影响离子液体吸收 CO_2的因素16-18
  • 1.5 课题的国内外研究现状及面临的问题18-19
  • 1.6 课题研究目的及内容19-20
  • 第2章 多胺类功能化离子液体的合成和结构表征20-30
  • 2.1 反应机理20
  • 2.2 实验仪器及药品20-21
  • 2.3 实验流程21-23
  • 2.3.1 操作步骤21
  • 2.3.2 实验现象21-23
  • 2.4 离子液体的表征23-30
  • 2.4.1 离子液体的黏度23-26
  • 2.4.2 离子液体的红外光谱分析26-27
  • 2.4.3 离子液体的沸点计算27-28
  • 2.4.4 离子液体—水体系相对挥发度计算28-30
  • 第3章 胺基功能化离子液体吸收 CO_2的捕捉剂筛选实验..2230-47
  • 3.1 吸收反应机理30-31
  • 3.2 实验药品和仪器31
  • 3.3 实验分析方法31-32
  • 3.3.1 吸收曲线31-32
  • 3.3.2 吸收量的测定方法32
  • 3.3.3 捕捉剂筛选原则32
  • 3.4 捕捉剂的筛选实验装置32-33
  • 3.5 捕捉剂的筛选实验33-45
  • 3.5.1 不同捕捉剂的脱碳效果对比33-37
  • 3.5.2 不同捕捉剂吸收量的比较37-45
  • 3.6 红外谱图表征45-46
  • 3.7 本章小结46-47
  • 第4章 基础实验研究47-54
  • 4.1 实验流程47
  • 4.2 脱碳实验研究47-50
  • 4.2.1 温度对脱碳率的影响48-49
  • 4.2.2 水对捕捉剂脱碳量的影响49-50
  • 4.3 解吸实验研究50-53
  • 4.3.1 解吸实验装置图50-51
  • 4.3.2 捕捉剂的再生效率51-52
  • 4.3.3 捕捉剂的循环使用52-53
  • 4.4 本章小结53-54
  • 第5章 结论与展望54-56
  • 5.1 结论54-55
  • 5.2 展望55-56
  • 参考文献56-60
  • 附录60-65
  • 攻读硕士学位期间发表学术论文情况65-66
  • 致谢66-67
  • 作者简介67-68


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

富含二氧化碳的天然气分离及其利用    姚晓龙;王彦明;李新奇;

等离子体催化二氧化碳转化的研究进展    代斌,宫为民,张秀玲,何仁

浅谈温室气体    章恭菲

相对挥发度的简捷估算方法    M.P.Wagle;贾成晏;

高校低碳化学实验的研究与实践    刘健;袁以兵;

六烷基胍TADC含能离子液体的合成与表征    甘志勇;柴春鹏;罗运军;李娜;

离子液体中CO_2固定过程的研究和应用    王轶博;高丽华;滕雯;

CO与烯烃共聚反应钯系催化剂的研究进展    丁广磊;贾庆明;陕绍云;李丹;

Applications of ionic liquids in electrodeposition of rare earths    崔焱;华一新;

超级电容器用离子液体电解质的研究进展    李凡群;赖延清;高宏权;张治安;

离子液体金属电沉积研究进展    徐加民;安茂忠;苏彩娜;杨培霞;

离子液体中电沉积铁工艺的研究    徐加民;安茂忠;苏彩娜;杨培霞;

离子液体中电沉积活泼金属的研究进展    王喜然;李国芝;

离子液体中NaX分子筛的二次合成    杜静;余加祐;徐云鹏;王少君;马英冲;

离子液体萃取水中汞离子的研究    孙浩;陈莎;王晓伟;

长链咪唑类离子液体在水溶液中的胶束性质研究    董彬;郑利强;

肌红蛋白在海藻酸钠-纳米Fe_2O_3-离子液体[DMIM]Br复合材料中的直接电化学和电催化行为    西孟颖;孙晓英;曲立宁;孙伟;焦奎;

烷基咪唑六氟磷酸盐离子液体结构与性质的密度泛函理论研究    田国才;李坚;华一新;

中学化学实验绿色化研究    卫环环;

铝基离子液体(BMIM)Br-AlCl_3的制备与电沉积应用    张丽鹏;于先进;洪淑翠;董云会;李德刚;张欣;

光子激发检测有害气体研究    范薇;王超;杜强;张海波;金光勇;宁国斌;梁柱;

离子热合成新型二维配位聚合物:[emim]_2[Cd_2(btec)Br_2]    谢在来;冯美玲;李建荣;黄小荥;

离子液体在溶液中的簇集行为研究    王慧勇

咪唑基离子液体在锌电沉积中的作用机理研究    张启波

谱学方法结合理论模型研究水溶液的结构与性质    朱霄

(Salen)MX-季铵(鏻)盐催化CO_2与环氧化合物反应    郭丽萍

基于红外光谱的离子液体溶液微观结构与相互作用研究    张力群

基于功能化纳米材料增敏效应的电化学传感界面的构筑与研究    李文娟

咪唑类离子液体聚集行为及其与蛋白质相互作用    耿斐

锂离子电池用离子液体型电解质的制备及其性能研究    崔闻宇

聚偏氟乙烯基微孔—凝胶聚合物电解质的制备及其在DSSC中的应用研究    杨艳

添加剂在AlCl_3-BMIC离子液体电解精炼铝中的作用机理研究    李艳

离子液体催化合成氨基酸酯的工艺研究    贾俊英

离子液体催化脂肪酸酯化反应的研究    李明

离子液体中钛铝合金的电沉积研究    刘亚伟

用低共熔溶剂型离子液体从氧化锌制取金属锌的研究    卢海君

金属在离子液体中的溶解性研究    周丹桂

离子液体在黄铜矿湿法冶金中的应用研究    董铁广

环境水中超痕量重金属的富集与测定    沈锋

动力锂离子电池材料的合成及性能研究    任仁

新型离子液体电化学性能及在生物传感器中的应用研究    蔡燕

沉积在离子液体表面铝薄膜的成膜机理及微观结构    李冬梅

等离子体-催化剂耦合作用下CO_2的甲烷化研究    代斌,宫为民,张秀玲,张琳,何仁

二氧化碳多相催化加氢的新进展    孟宪波,黄友梅,张天莉

我国天然气化工产业资源利用的前景分析    余黎明;

膜分离技术在石油化工中应用研究现状    王保国,文湘华,陈翠仙

CO_2吸附活化的研究进展    王建伟,,钟顺和

天然气化工技术现状与发展趋势    钱伯章

用无声放电转化甲烷和二氧化碳同时制备合成气与烃(英文)    姜涛,张悝,刘昌俊,李阳,许根慧,B.Eliasson,U.Kogelschatz

电晕放电二氧化碳冷等离子体转化特性研究    李明伟,许根慧,刘昌俊,姜涛

脱除CO_2工艺技术进展综述    石天宝;

胺法脱硫技术在长庆气田的应用与研究    王遇冬,王登海

煤层甲烷变压吸附浓缩的研究    杨明莉

SO_3H—离子液体催化苯酚和叔丁醇选择性烷基化反应    丛晓辉,桂建舟,陈晓梅,张晓彤,孙兆林

室温离子液体的合成    刘大飞;徐军;陈宜俍;郭士岭;詹予忠;

离子液体的合成及在分离中的应用    李肖华;李卫坤;宋旭东;计建炳;

离子液体中CO_2固定过程的研究和应用    王轶博;高丽华;滕雯;

离子液体催化酯化应用研究与进展    刘伟伟;蒋平平;陈旻;魏猛;

离子液体[Emim]Br-FeCl_3的合成与酸性研究    王要令;张罡;

离子液体在工业上的应用与前景展望    杨阳;

离子液体的应用及其研究前景    彭兵;

离子液体在气体吸附中的研究进展    竺琴;张焜;苏流坤;

Brφnsted酸性离子液体的合成和表征    杨洁;赵地顺;董兰芬;吕斌;王亚楠;王春芳;

离子液体吸收CO_2的研究进展    樊丽华;聂阳;

功能化离子液体固定-转化CO_2的研究    王轶博;钱枫;边森;唐玉佳;王瀚铎;

CO_2+正丙醇+离子液体三元体系高压相行为研究    杨德重;候民强;宁汇;韩布兴;

离子液体阴离子调控的CO_2吸收行为研究    王从敏;罗小燕;李浩然;戴胜;

利用碱性可调的离子液体调控CO_2的捕集行为研究    罗小燕;王从敏;崔国凯;李浩然;

新型含羟基离子液体的绿色合成    詹天荣;张魁英;张伟;侯万国;

基于樟脑的新型手性离子液体    毕晓静;肖军华;

离子液体的热力学性质及其在清洁化工中的应用    张锁江;姚晓倩;周清;刘晓敏;

基于离子液体的盐-盐双水相体系:一种绿色的外消旋氨基酸手性分离体系    唐飞;杨飞;李迎曦;聂舟;姚守拙;

嫁接型离子液体的制备及其对CO_2与环氧丙烷环加成反应的催化性能    张学兰;王登峰;李军平;赵宁;肖福魁;魏伟;孙予罕;

离子液体:节能减排有作为    本报记者 李宏乾

化学新宠——离子液体    本报驻华盛顿记者 张孟军

全球离子液体市场快速扩张    肖化

我国离子液体研究达到新高度    李峰 段立斌

新的溶剂——离子液体    柯旺

我国离子液体研究取得新进展    王秀兰

绿色溶剂:离子液体正迈向产业化    李宏乾

我国离子液体研究取得重大突破    姚笛

离子液体研究领域获重大突破    王立朝 纪晓阳

偌大冰山刚刚掀开一角    

离子液体稳定的金属纳米粒子催化加氢性能的研究    胡玉

功能化离子液体的合成及在金属催化中的应用    杨雪

功能化离子液体的研究及其在缩合反应中的应用    巩凯

咪唑离子液体在辉光放电等离子体金属离子还原中的应用研究    谢勇冰

功能化离子液体杂化介孔硅基材料的制备、表征及其催化作用研究    赵海红

离子液体中清洁氧化过程的研究    赵新华

离子液体的构效关系及其在有机合成中的拓展研究    蒋栋

若干离子液体的结构、合成和催化机理及其与溶剂相互作用的理论研究    朱学英

功能离子液体合成与催化环状碳酸酯的研究    戎梅竹

离子液体在溶液中的簇集行为研究    王慧勇

离子液体对聚合物结构以及超临界CO_2发泡性能的影响    李博轩

氨基酸离子液体-MDEA混合水溶液对CO_2的吸收研究    方诚刚

功能化离子液体的物性测定及其固定二氧化碳性能研究    聂阳

功能化离子液体的合成及对二氧化硫的吸收    韩志飞

基于功能离子液体聚合物的制备及其在CO_2固定当中的应用    王鸿

离子液体中纤维素催化转化制5—羟甲基糠醛    魏会芳

功能化离子液体及其衍生物在有机反应中的应用研究    李滨

功能化离子液体在缩合反应中的应用研究    宫欣欣

功能化离子液体作为溶剂和催化剂在生物高分子中的应用    马浩

碱性离子液体的合成及其在有机反应中的应用    付召龙

Baidu
map