Thermodynamic Study of a Complex System for Carbon Capture: Butyltriacetonediamine + Water + Carbon Dioxide
Thermodynamic Study of a Complex System for Carbon Capture: Butyltriacetonediamine + Water + Carbon Dioxide
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碳捕获复杂系统的热力学研究：丁基三丙酮二胺水二氧化碳
DOI：
10.1021/acs.jced.6b00451
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发表时间：
2016
影响因子：
--
通讯作者：
H. Hasse
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
D. Vasiliu;A. Yazdani;N. McCann;M. Irfan;R. Schneider;J. Rolker;G. Maurer;E. von Harbou;H. Hasse
实验研究了无载和载二氧化碳时丁基三丙酮二胺水溶液的热力学性质。对于未加载的丁醇和水的混合物，质子化平衡常数在283和333 K之间和液-液平衡在313和353 K之间，包括下临界点，在大气压下测定。此外，二氧化碳在313和393 K之间的丁醇水溶液中的溶解度在低负荷下用基于顶空气相色谱的分析方法测定，在高负荷下用使用高压观察池的合成方法测定。在负载体系中，在一定范围内观察到固体沉淀、液-液相分裂和亚稳态的存在。该数据对于评估丁醇水溶液作为碳捕获溶剂是有趣的。一种捷径的方法是用来比较新的溶剂与单乙醇胺（MEA）的水溶液的吸收/解吸过程中的CO2洗涤的能量需求。此外，一个新的和简单的气相色谱法测定负载与二氧化碳的胺的水溶液中描述。
Different thermodynamic properties of aqueous solutions of butyltriacetonediamine (BuTAD), unloaded and loaded with carbon dioxide, are studied experimentally. For unloaded mixtures of BuTAD and water, protonation equilibrium constants between 283 and 333 K and liquid–liquid equilibria between 313 and 353 K, including the lower critical point, are determined at atmospheric pressure. Furthermore, the solubility of carbon dioxide in aqueous solutions of BuTAD between 313 and 393 K is determined at low loadings with an analytic method based on headspace gas chromatography and at high loadings with a synthetic method using a high pressure view cell. In the loaded system, solid precipitation, liquid–liquid phase split, and the presence of metastable states are observed in certain ranges. The data is interesting for assessing the aqueous solution of BuTAD as solvent for carbon capture. A short-cut method is used for comparing the new solvent with an aqueous solution of monoethanolamine (MEA) with respect to the energy requirement of an absorption/desorption process for CO2scrubbing. Furthermore, a new and simple gas chromatographic method for determining the loading with carbon dioxide of aqueous solutions of amines is described.
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