胆碱类离子液体制备及CO2吸收性能研究毕业论文
2022-04-26 22:45:16
论文总字数:13830字
摘 要
本论文中通过离子交换的方法,以甲醇为溶剂,制备出胆碱氨基酸离子液体,将离子液体与聚乙二醇(PEG200)以质量产比1:2比例混合,可以有效的克服离子液体高粘度、传递速率低的问题,离子液体的平衡吸收时间大幅度降低,从大于3h降低到10min,同时提高了CO2的吸收效果,平衡吸收量从lt;0.5mol CO2/mol ILs提高到0.6-0.7CO2/mol ILs。胆碱氨基酸离子液体对于CH4/CO2,N2/ CO2具有较好的选择性,同时,CO2溶解焓与溶解熵随着CO2摩尔分数的增加而减小,通过外推法得到,该离子液体吸收体系的极限摩尔稀释焓与稀释熵均为-68.13827 KJ/mol和-0.1984 KJ/mol,H2O的存在对离子液体的密度与粘度影响较大,当水含量(摩尔分率)增加到0.8481时,离子液体的粘度在10cp左右。
。
关键词:胆碱氨基酸 离子液体 CO2 吸收
Preparation and properties of amino-containing task-specific ionic liquids
Abstract
In this article, choline-amino acid ionic liquids were prepared by ion exchange in methanol. The ionic liquids was mixed with PEG200 in a 1:2 mass ratio, which effectively overcame such problems as high viscosity and low transmission rate of the ionic liquids, significantly reduced their time of equilibrium absorption from around 3 h to 10 min, and increased equilibrium adsorption of CO2 from lt;0.5 mol CO2/mol Ils to 0.6-0.7 mol CO2/mol Ils. And ILs exhibits good selectivity for CH4/CO2, N2/CO2 separation. Choline-amino acid ionic liquids absorbing CO2 was substantially an exothermic reaction. Its absorbing effects decreased with increasing temperature. When the absorption temperature increased from 298.15 K to 328.15 K, Henry's coefficient in this system rose from 0.02 MPa to 0.42 MPa. Enthalpy and entropy of solution decreased with increasing mole fraction of CO2. By extrapolation, limiting molar enthalpy and entropy of dilution of the absorption system of such ionic liquids were -68.13827 KJ/mol and -0.1984 KJ/mol, respectively. And water content has a big effect on properties of ILs, viscosity of ILs reachs 10 cp when the water content enhanced to 0.8481.
Key words: choline-amino acid; ionic liquids; carbon dioxide; absorb
;
目 录
题 目:胆碱类离子液体制备及CO2吸收性能研究 I
胆碱类离子液体制备及CO2吸收性能研究 II
摘要 II
Abstract I
第一章 文献综述 1
1.1课题背景 1
1.2溶剂吸收法 2
1.2.1 水洗法 2
1.2.2 醇胺法 2
1.2.3热钾碱法 2
1.2.4氨洗法 3
1.3物理吸附法 3
1.4膜分离法 3
1.5离子液体 4
1.6 本文研究思路和方法 5
第二章 实验方法与表征手段 6
2.1试剂及仪器 6
2.2胆碱氨基酸离子液体制备 7
2.3胆碱氨基酸离子液体表征 7
2.3.1热重分析 7
2.3.2核磁共振氢谱 7
2.4 气体在离子液体吸收剂中的吸收效果测定 8
2.5 气体在离子液体吸收剂中的摩尔分率计算方法 8
第三章 结果与讨论 10
3.1 离子液体表征 10
3.2 气体在离子液体中的摩尔分率 11
3.3 气体在离子液体中热力学性质 13
3.4 H2O对离子液体吸收CO2的性能的影响 15
第四章 结论与展望 17
4.1 结论 17
4.2 展望 17
参考文献 18
致 谢 20
文献综述
1.1课题背景
近年来,由于工业过程的迅速发展,CO2的排放量正在逐渐增加,据国际能源署最近发布的公告,2011年全球由于化石能源带来的CO2排放达316亿吨[1],其中,电厂排放的CO2占据了整个化石燃料燃烧排放量的70%[2],过量的CO2带来了严重的环境问题——冰川加速融化,生物环境恶化以及极端天气频繁,这对人类的生存环境和生态平衡造成了严重危害,同时CO2作为一种化工原料,可以转化为有用的有机物,在工业上也有一定的应用[3],因此,如何高效捕集CO2一直是研究的热点问题。
温室效应的严重性迫使越来越多的国家和国际机构表示出对CO2排放问题的关切。我国在CO2排放方面正面临着日益增加的巨大压力,预计2030年前后CO2排放问题有可能成为制约我国经济增长最主要的约束之一。CO2减排是一个全球性问题,CO2排放问题的最终解决需要依靠技术创新。除调整能源结构,重点开发低碳无碳能源(生物质能、核能、太阳能、风能等)与提高能源利用效率外,当前控制CO2排放的主要对策是积极发展CO2的分离捕捉封存技术。许多国家开始通过广泛的国际合作,开展了许多政府组织,研究机构和企业参与的CO2捕集项目,随着更多项目的开展,CO2捕集技术将逐渐成熟并被普遍接受,成为减少碳排放最重要的技术。同时CO2作为燃烧的副产物,对其进行综合利用,不仅可提高原料总利用率,降低捕集成本,提高产品市场竞争力,而且可以为社会提供优质而丰富的CO2产品,具有良好的社会效益和经济效益。
请支付后下载全文,论文总字数:13830字