基于功能性离子液体支撑液膜的二氧化碳气体分离性能研究文献综述
2020-06-10 22:03:25
文 献 综 述 一、课题背景 随着化石燃料的使用,二氧化碳含量的急剧增加对人类生态造成潜在威胁,全球升温、冰川融化、海平面上升等环境问题日益突出,而作为化工原料,二氧化碳被广泛应用于各个领域。
所以如果能从工业废气中吸收利用或固定转化二氧化碳将具有重大的战略和环保意义。
目前CO2分离技术主要有溶剂吸收法、变压吸 附法、低温蒸馏法等,但这些方法均存在一定的局限,如溶剂吸收法所用的吸收剂大多为有机胺溶剂,易挥发和降解导致溶剂损失,对装置有腐蚀性,投资费用大,能耗也高;变压吸附法中吸附与解吸 过程频繁,吸附剂容量有限且用量大,能耗较高;低温蒸馏法预处理系统复杂,设备庞大,能耗高,分离效果较差等[1]。
因此开发一种具有设备小、操作方便、效率高、能耗低等特点的二氧化碳分离新技术也成为了当下研究的热点。
经过调研我们发现,膜分离技术相较于其他成熟工艺而言,具有低过程成本、小单元规模、简单操作等优点备受关注,而离子液体作为一种新兴的二氧化碳吸附剂,凭借其极低饱和蒸气压、不可燃性、不易挥发性、高稳定性和低能耗性,同样成为研究热点[2,3]。
基于上述背景,将膜分离技术的优势和具有特殊性能的离子液体进行组合,其将成为二氧化碳分离性能研究的又一个新方向。
目前人们已经开始对离子液体吸附二氧化碳展开了深入研究。
二、离子液体的介绍 离子液体(Ionic Liquid)是一种完全由离子组成,在室温或者接近室温下呈液体状态的低温熔融盐,由于该液体中阴阳离子数目相等,故整体上成中性,是一类新型的绿色溶剂。
依据离子液体的结构特征和捕集固定 CO2的反应机理不同,可将离子液体分为常规离子液体、功能化离子液体两类[4]。
1. 常规离子液体 常规离子液体可分为咪唑盐类、铵盐类、磺酸盐类、吡咯盐等[5]。