低溫下甲醇改性溶劑吸收二氧化碳的研究.pdf

1、工業(yè)生產(chǎn)中，常常需要將合成氣，天然氣或者燃料氣等物流中的CO2有效地脫除。本文針對物理吸收法中甲醇吸收CO2進行了改性，分別采用離子液體[OMIM][Tf2N]和ZIF-8對其改性，研究了體系CO2-甲醇-[OMIM][Tf2N]和CO2-甲醇-ZIF-8的相平衡。
　　收集了文獻中甲醇吸收CO2的實驗數(shù)據(jù)，擬合出CO2與甲醇和CO2與離子液體基團的UNIFAC相互作用參數(shù)。測定了273.2 K、258.2 K、243.2K和22

2、8.2 K時，0-3.5 MPa下，二元體系CO2(1)+甲醇(2)，CO2(1)+[OMIM][Tf2N](3)以及三元體系CO2(1)+甲醇(2)+[OMIMI[Tf2N](3)(w3=0.20，0.50，0.80)的氣液相平衡數(shù)據(jù)。結(jié)果表明，在低溫(273.2 K以下)條件下，UNIFAC對于純甲醇、純離子液體和甲醇與離子液體混合物中CO2的溶解度都能夠很好地進行預(yù)測，并且CO2的溶解度隨著溫度的降低，壓力的升高而增大，并且遵循以

3、下規(guī)律:xw3=0.00＜xw3=0.20＜xw3=0.50＜xw3=0.80＜xw3=1.00，亨利常數(shù)則呈現(xiàn)相反的規(guī)律。本文采用Aspen plus軟件模擬了CO2的吸收分離過程，結(jié)果表明[OMIM][Tf2N]的加入不僅降低了甲醇的夾帶量，同時也降低了能量的消耗。
　　用GCMC方法計算得到了ZIF-8材料吸附CO2的吸附等溫線，將本實驗中的模擬計算值和文獻中的實驗值進行了對比，證明了模擬結(jié)果真實可靠。本文主要研究了批量合成

4、ZIF-8的方法。在文獻基礎(chǔ)上，進行適當放大并成功地進行了ZIF-8的批量合成。測定了273.2 K，258.2 K和243.2K時，0-3.5 MPa下，二元體系CO2(1)+甲醇(2)以及三元體系CO2(1)+甲醇(2)+ZIF-8(3)(w3=0.05，0.10，0.15)的氣液相平衡數(shù)據(jù)。分別采用UNIFAC模型和GCMC方法對CO2在純甲醇中的吸收數(shù)據(jù)和ZIF-8中吸附數(shù)據(jù)進行預(yù)測。并用二者構(gòu)成的杠桿規(guī)則預(yù)測甲醇和ZIF-8混