Comparative kinetics of carbon dioxide (CO2) absorption into EAE, 1DMA2P and their blends in aqueous solution using the stopped-flow technique

两性离子 化学 胺气处理 水溶液 吸收(声学) 二氧化碳 动力学 催化作用 反应机理 分子 物理化学 有机化学 材料科学 量子力学 物理 复合材料
作者
Hongxia Gao,Nan Wang,Jigang Du,Xiao Luo,Zhiwu Liang
出处
期刊:International Journal of Greenhouse Gas Control [Elsevier BV]
卷期号:94: 102948-102948 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.ijggc.2019.102948
摘要

The amine blends as the potential carbon dioxide (CO2) capture absorbents have been received much attention in recent years, but this amines interaction mechanism remains unclear. In the present work, the kinetics of CO2 absorption into aqueous solutions of a secondary amine (Ethylethanolamine, EAE), a tertiary amine (1-Dimethylamino-2-propanol, 1DMA2P) and their blend were investigated by using a stopped-flow setup. The kinetic data of aqueous EAE solution can be interpreted well by the zwitterion mechanism, and the reaction rate of 1DMA2P can be fitted well using the base-catalyzed hydration mechanism. Experimental results showed that the pseudo first-order rate constants (k0) of EAE/1DMA2P is much higher than the calculated values of individual EAE and 1DMA2P using the parallel reaction mechanism. It has been accepted that the tertiary amine (i.e. 1DMA2P) can attract the CO2 from the zwitterion to release the free EAE molecules or the 1DMA2P as a base join the reaction of the CO2 and EAE. Then, the reaction pathway was proposed and the kinetic model with acceptable AARD% values of 6.642 was developed. Therefore, it can be concluded that the addition of EAE into 1DMA2P with low energy consumption can importantly enhance the absorption performance to solve the contradiction between low absorption heats and high CO2 absorption rates.
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