氨水吸收 CO2 及固体产物的热分解
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第40 卷 第 1期
2012 年1月
化 学 工 程
CHEMICAL ENGINEERING(CHINA)
Vol． 40 No． 1
Jan． 2012
收稿日期:2011-04-06
基金项目:中国科学院百人计划;国家自然科学基金资助项目(50906079，51006097);教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-10-0279)
作者简介:张毅(1988—)，
男，
硕士研究生，
研究方向为二氧化碳的捕捉，E-mail:zyidlut@ gmail． com;陈海生(1977—)，
男，
博士，
研究员，
博
士生导师，
通信联系人，
研究方向为能源转化、
储存及污染物排放控制，
电话:(010)82543148，E-mail:chen-hs@ mail． etp． ac． cn。
氨水吸收 CO2及固体产物的热分解
张毅1，杜旭1，王学举1，徐玉杰2，豆斌林3，宋永臣3，陈海生2，谭春青2
(1． 大连理工大学 化工与环境生命学部，辽宁 大连 116023;2． 中国科学院 工程热物理研究所，北京 100090;
3． 大连理工大学 海洋能源利用与节能教育部重点实验室，辽宁 大连 116023)
摘要:测试了氨水吸收 CO2反应过程中 CO2的脱除率和反应溶液pH 值随吸收时间的变化，
选择氨水质量分数分
别为5% ，10% ，
气体流速为540 mL / min，CO2体积分数为13． 7% ，
研究了氨水溶液对CO2脱除率，
结果表明:质量
分数为10% 的氨水溶液在反应初期对CO2脱除率能达到 90% ，
随反应时间的延长，
脱除率有所下降。对反应产物
进行冷凝、
结晶、
干燥后的XRD 分析结果显示氨水吸收 CO2的产物主要为 NH4HCO3。对氨水吸收 CO2的反应产
物进行了热质量损失实验，
结果表明:在455 K 时NH4HCO3可以达到 100% 分解，
且升温速率为10 K /min 时，
最大
分解速度对应的温度为416 K。
关键词:CO2;氨水;脱除率;XRD;热分解
中图分类号:X 701 文献标识码:A文章编号:1005-9954(2012)01-0018-04
CO2absorption in aqueous ammonia and thermal
decomposition of solid products
ZHANG Yi1，DU Xu1，WANG Xue-ju1，XU Yu-jie2，DOU Bin-lin3，
SONG Yong-chen3，CHEN Hai-sheng2，TAN Chun-qing2
(1． Faculty of Chemical，Environmental and Biological Science and Technology，Dalian University of Technology，
Dalian 116023，Liaoning Province，China;2． Institute of Engineering Thermophysics，Chinese Academy of
Sciences，Beijing 100090，China;3． Key Laboratory of Ocean Energy Utilization and Energy Conservation of
Ministry of Education，Dalian University of Technology，Dalian 116023，Liaoning Province，China)
Abstract:The CO2removal efficiency and changes of pH value in solution with the operation time were tested． The
CO2removal efficiency was observed under the following experimental conditions:aqueous ammonia mass fraction of
5% and 10% ，gas flow rate of 540 mL /min，CO2volume fraction of 13． 7% ． The result shows that for the aqueous
ammonia with mass fraction 10% ，the CO2removal efficiency can reach 90% at first and then decreases slowly as
the reaction is proceeding． The reaction products were analyzed and determined by X-ray diffraction (XRD)
analysis after condensation，crystallization，and drying． The measurement results indicate that NH4HCO3is the
major product of the reaction． The solid products after crystallization were analyzed by TGA． The result shows that
the decomposition rate is about 100% at 455 K． The temperature for maximum decomposition rate is 416 K when
the heating rate is 10 K/min．
Key words:CO2;aqueous ammonia;removal efficiency;XRD;thermal decomposition
随着全球气候变暖和CO2总排放量的逐年增
加，
如何降低 CO2的排放量是一个十分重要的研究
课题。2009 年，
中国在哥本哈根会议前夕宣布，
到
2020 年中国单位 GDP CO2排放量比2005 年降低
40% —45% 。因 此，
研 究 捕 捉 CO2的 意 义十分
重大。
常见的CO2捕捉方法有:物理吸附法，
化学吸
收法，
低温蒸馏法和膜分离法［1-3］。从捕捉 CO2的
经济指标来看，
化学吸收法的经济性最好［4］，
尤其
是以乙醇胺(MEA)为吸收剂的化学吸收法近年来
摘要：
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