功能化离子液体/有机溶剂复合体系捕集CO2的传质-反应机理

批准号:
21978262
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
李伟
依托单位:
学科分类:
资源、环境与生态化工
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
李伟
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中文摘要
针对传统有机胺或离子液体水溶液再生能耗高、纯离子液体或有机胺非水溶液吸收后粘度大等缺陷,本项目创新性地将功能化离子液体溶解在有机溶剂中组成复合体系用于捕集CO2。在该体系中,功能化离子液体作为主吸收剂,保证了体系良好的CO2吸收性能;利用有机溶剂代替水可显著降低体系的再生能耗。此外,通过添加少量乙二醇,调控溶剂的挥发性并有效避免吸收产物的析出。本项目拟基于量子化学计算理论,设计并合成新型功能化离子液体,优化复合体系的组分和比例并考察其吸收-解吸性能,估算其再生能耗;通过红外和核磁等表征方法分析吸收过程中的产物,探明产物的变化规律,阐明其捕集CO2的反应机理,并揭示其吸收CO2的传质-反应动力学;在此基础上,考察复合体系在模拟烟气下的运行效果,优化吸收-解吸工艺参数,评价该体系捕集CO2的工艺性能。本项目的研究结果,将为高效低耗碳捕集技术的研究提供新思路,也为该技术推广和应用提供支撑依据。
英文摘要
To reduce the high regeneration energy consumption of traditional amine or ionic liquid aqueous solution and the high viscosity of the pure ionic liquid or saturated amine non-aqueous solution, a novel functionalized ionic liquid combine with organic solvents is proposed innovatively for CO2 capture in this project. In this novel system, functionalized ionic liquid as the main absorbent which ensures high CO2 absorption rate and loading, and the organic solvent can significantly reduce the regeneration energy consumption of the system compared with water. In addition, ethylene glycol (EG) was added as a regulator to reduce the volatility of the solvent and prevent the absorption product from being precipitated in the saturated solution. Quantum chemistry calculations will be used to guide the design and synthesis of multi-amino-functionalized ionic liquid. The ratio of composite will be optimized, the absorption-desorption performance will be investigated and the regeneration energy consumption will be calculated. The variation law of the products in the reaction process will be analyzed to clarify the reaction mechanism by FT-IR and NMR. Moreover, the mass transfer-reaction kinetics will be explored to obtain the reaction rate constant and the enhancement factor. Finally, the operation effect under simulated flue gas will be investigated, and the process parameters will be optimized to fully evaluate the performance of the novel absorption system for CO2 capture. The research results of this project will provide new ideas for the high-efficiency and low-energy consumption CO2 capture technology, and benefit the industrial applications.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:https://doi.org/10.1016/j.seppur.2023.125538
发表时间:2023
期刊:Separation and Purification Technology
影响因子:--
作者:Tao Song;Weiqi Chen;Yuchi Zhang;Gaohua Situ;Fan Liu;Yao Shen;Weixin Kong;Xinling Zhong;Yan Huang;Shuifei Li;Lin Yang;Shihan Zhang;Sujing Li;Wei Li
通讯作者:Wei Li
DOI:10.1021/acs.est.9b06717
发表时间:2020-02
期刊:Environmental science & technology
影响因子:11.4
作者:Fan Liu;Yao Shen;Li Shen;Cheng-Yue Sun;Liang Chen;Qiaoli Wang;Sujing Li;Wei Li
通讯作者:Fan Liu;Yao Shen;Li Shen;Cheng-Yue Sun;Liang Chen;Qiaoli Wang;Sujing Li;Wei Li
DOI:10.3969/j.issn.1003-9015.2021.06.015
发表时间:2021
期刊:高校化学工程学报
影响因子:--
作者:沈丽;刘凡;沈遥;张宇驰;李素静;李伟
通讯作者:李伟
基于η6-配位活化的惰性苯环加成反应
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:54万元
- 批准年份:2022
- 负责人:李伟
- 依托单位:
新型手性卡宾配体的设计及其不对称催化应用
- 批准号:22001230
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:24.0万元
- 批准年份:2020
- 负责人:李伟
- 依托单位:
角蛋白K24在斑秃发病中的作用及机制研究
- 批准号:81874248
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:57.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:李伟
- 依托单位:
洋流发电装备能量高效提取与转换机理研究
- 批准号:51775487
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:李伟
- 依托单位:
TRIM22调控人巨细胞病毒复制的作用及机制
- 批准号:81701535
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:20.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:李伟
- 依托单位:
络合吸收-生物还原烟气脱硝系统中生物膜形成机制及其反应/传递过程模拟
- 批准号:21776247
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:64.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:李伟
- 依托单位:
亲水性氨基酸离子液体吸收CO2的传质-反应机理
- 批准号:21476203
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:90.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:李伟
- 依托单位:
垂体瘤转化基因PTTG1及其结合因子PBF在雄激素源性脱发中的作用及机制研究
- 批准号:81301382
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:23.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:李伟
- 依托单位:
生物还原耦合化学吸收处理烟气中NOx的过程强化与调控机制
- 批准号:21276233
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:李伟
- 依托单位:
风力机电液控制齿轮箱传动原理与关键技术研究
- 批准号:51275448
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:95.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:李伟
- 依托单位:
国内基金
海外基金
