Untersuchungen zur Lösemittelauswahl für reaktive Gaswäschen unter Berücksichtigung von Degradationsvorgängen
Untersuchungen zur Lösemittelauswahl für reaktive Gaswäschen unter Berücksichtigung von Degradationsvorgängen
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考虑降解过程的反应气体洗涤溶剂选择研究
DOI:
10.1002/cite.201250691
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发表时间:
2013
影响因子:
1.9
通讯作者:
Marcus Grünewald
中科院分区:
文献类型:
--
作者:
Ana Meshkova;Johanna Pfaff;Günter Ewert;Marcus Grünewald
Die Reaktivabsorption ist ein vielversprechendes Verfahren zur CO2-Abscheidung aus Abgasströmen. Dabei reagiert das CO2 in einem Wäscher (Absorber) mit einem Lösemittel, welches anschließend in einem Desorber unter Energiezufuhr regeneriert wird. Die häufig als Lösemittel eingesetzten Amine weisen momentan jedoch noch einige Defizite auf. Bedingt durch die Kreislauffahrweise des Prozesses spielt die Lösemittelstabilität eine entscheidende Rolle. Die im Abgasstrom enthaltenden Komponenten wie Sauerstoff und Schwefelverbindungen können in der Flüssigphase gelöst werden und die sogenannte oxidative Degradation hervorrufen. Durch die zugeführte Wärme in der Regenerationsstufe kann es zusätzlich zur thermischen Zersetzung der Amine kommen. Die dadurch entstehenden unerwünschten Nebenprodukte führen vor allem zu Lösemittelverlusten, Korrosion, Fouling und Schäumen, woraus starke Beeinträchtigungen des Prozesses und damit verbundenen Investitions-und Betriebskosten resultieren. Dies macht deutlich, dass es für die Wirtschaftlichkeit des Prozesses entscheidend ist, die Degradationsvorgänge zu durchleuchten und inhibierende Maßnahmen zu entwickeln. Der Beitrag beschäftigt sich mit der detaillierten Aufklärung der Degradationsvorgänge neuartiger Aminblends im Vergleich zu bekannten Referenzaminen. Alkanolamine, Diamine und sterisch gehinderte Amine werden in Abhängigkeit unterschiedlicher Paramater auf ihr oxidatives und thermisches Degradationsverhalten analysiert. Die Untersuchungen bezüglich des oxidativen Verhaltens des Amin-Systems werden im Batchreaktor und die thermische Untersuchungen in Edelstahlzylindern durchgeführt. Die resultierende Abnahme der Amin-Konzentrationen wird mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) ausgewertet und die aufgetretenen Degradationsprodukte werden mithilfe von Gaschromatographie mit Massenspektrometrie (GC/MS) identifiziert. Der Fokus der Untersuchungen liegt in der Bestimmung der Degradationsprodukte sowie des Lösemittelverlustes in Abhängigkeit der Temperatur, der CO2-Beladung, des O2-Gehalts und der Amin-Konzentration. Das Ziel ist die Ermittlung der wichtigsten Einflussgrößen auf die Degradation und anhand der Hauptdegradationsprodukte entscheidende Degradationspfade und-mechanismen aufzuschlüsseln. Darauf aufbauend können inhibierende Maßnahmen getroffen werden, um eine Effizienzsteigerung des Prozesses zu erzielen.