本發(fā)明涉及一種二氧化碳吸收劑及二氧化碳吸收劑的再生方法。
更具體地,根據(jù)本發(fā)明的二氧化碳吸收劑及二氧化碳吸收劑的再生方法,該二氧化碳吸收劑包括二胺化合物、極性非質(zhì)子溶劑及質(zhì)子溶劑,從而二氧化碳吸收劑的粘度及熱容量減少,二氧化碳吸收劑的再生溫度降低,由此能源效率得到提高。
背景技術(shù):
隨著溫室氣體排放增加,因全球變暖而引起發(fā)生氣候變化。
尤其,造成全球變暖的主要原因就是所排放的溫室氣體中占70%以上的二氧化碳。
使用化石燃料的發(fā)電廠等主要排放上述的二氧化碳,因此,通過二氧化碳吸收劑的二氧化碳捕集是很重要的。另一方面,如發(fā)電廠等在燃燒后捕集二氧化碳的情況下,需要處理含有氮的低濃度的二氧化碳,因此難以捕集二氧化碳。
在如單乙醇胺水溶液等基于胺水溶液的二氧化碳吸收劑的情況下,當(dāng)單乙醇胺的含量增加時,二氧化碳捕集裝置有可能腐蝕。并且,為了再生二氧化碳吸收劑需要大量的能源,且二氧化碳吸收劑發(fā)生損失,因此,在工藝費用及效率方面存在問題。
由此,需要可以解決上述問題的新組合的二氧化碳吸收劑。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題
本發(fā)明的目的在于提供一種二氧化碳的吸收和再生能力優(yōu)異、在較低溫度下可以再生二氧化碳吸收劑的新的二氧化碳吸收劑。
并且,在較低溫度下可以再生二氧化碳吸收劑的新的二氧化碳吸收劑的再生方法。
用于解決問題的方案
為了達(dá)到上述目的本發(fā)明的二氧化碳吸收劑可以包括包含伯胺及叔胺的二胺化合物、極性非質(zhì)子溶劑及質(zhì)子溶劑。
更具體地,本發(fā)明的二氧化碳吸收劑相對于二氧化碳吸收劑的總量100重量%,可以包含30至50重量%的所述二胺化合物。并且,本發(fā)明的二氧化碳吸收劑相對于二氧化碳吸收劑的總量100重量%,可以包含50至70重量%的所述極性非質(zhì)子溶劑及所述質(zhì)子溶劑。
為了達(dá)到上述目的本發(fā)明的二氧化碳吸收劑的再生方法可以包括:包括包含伯胺及叔胺的二胺化合物、極性非質(zhì)子溶劑及質(zhì)子溶劑的二氧化碳吸收劑吸收二氧化碳的吸收步驟;及通過加熱已吸收二氧化碳的二氧化碳吸收劑來去除二氧化碳的去除步驟。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明的二氧化碳吸收劑通過混合二胺化合物、極性非質(zhì)子溶劑及質(zhì)子溶劑而成,因此可以具有優(yōu)異的二氧化碳吸收及再生能力。并且,能夠減少二氧化碳吸收劑的損失,且可以增加工作容量(working capacity)。
根據(jù)本發(fā)明的二氧化碳吸收劑包含具有低比熱的極性非質(zhì)子溶劑,因此可以降低二氧化碳的再生溫度,且減少二氧化碳吸收劑的粘度。從而,能夠降低工藝費用且提高工藝效率。
并且,因為根據(jù)本發(fā)明的二氧化碳吸收劑吸收不同分壓的二氧化碳,所以可以使用于各種工藝,從而工藝效率可以得到提高。
附圖說明
圖1為示出基于極性非質(zhì)子溶劑的二氧化碳的吸收量和再生量的圖表。
圖2為示出基于質(zhì)子溶劑的二氧化碳的吸收量和再生量的圖表。
圖3為示出根據(jù)實施例及比較例的二氧化碳的吸收量和再生量的圖表。
圖4為示出根據(jù)實施例的二氧化碳的吸收量和再生量的圖表。
圖5為示出根據(jù)實施例的二氧化碳吸收劑的粘度的圖表。
圖6為示出根據(jù)實施例的二氧化碳吸收劑的熱容量的圖表。
具體實施方式
以下,結(jié)合實施例對本發(fā)明進行更詳細(xì)說明。實施例僅出于更具體描述本發(fā)明的目的,而本發(fā)明的范圍非限定于這些實施例。
在二氧化碳捕集工藝中使用二氧化碳吸收劑。在吸收二氧化碳之后,再生二氧化碳吸收劑而再次使用,因此,需要能夠降低基于二氧化碳吸收劑的高比熱和潛熱的能量消費的二氧化碳吸收劑。
即,需要在較低溫度下能夠?qū)崿F(xiàn)再生二氧化碳的二氧化碳吸收劑及使用其的二氧化碳的再生方法。
并且,需要可以減少二氧化碳吸收劑的損失且增加工作容量的二氧化碳吸收劑。
為了開發(fā)不僅可以降低二氧化碳的再生溫度也可以增加工作容量的二氧化碳吸收劑,經(jīng)不斷研究,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)使用二胺化合物、極性非質(zhì)子溶劑及質(zhì)子溶劑就可以達(dá)到上述目的,并基于此完成了本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明的二氧化碳吸收劑可以包括二胺化合物、極性非質(zhì)子溶劑及質(zhì)子溶劑。
所述二氧化碳吸收劑可以用來捕集如發(fā)電廠等二氧化碳大量排放源的二氧化碳。或者,所述二氧化碳吸收劑可以用來去除二氧化碳,以便提高反應(yīng)產(chǎn)物的收率。
即,當(dāng)二氧化碳的分壓高時,或二氧化碳的分壓低時都可以使用根據(jù)實施例的二氧化碳吸收劑,因此,所述二氧化碳吸收劑可以使用于各種工藝。
所述二胺化合物用來去除二氧化碳。
為了有效地去除二氧化碳,所述二胺化合物可以為同時包含伯胺和叔胺的化合物。即,所述二胺化合物可以為復(fù)合二胺化合物。
例如,所述二胺化合物可以為包含3至30個碳原子的化合物。例如,所述二胺化合物可以為包含3至20個碳原子的化合物。例如,所述二胺化合物可以為包含3至10個碳原子的化合物。
例如,所述二胺化合物的伯胺可以為單烷基胺,所述二胺化合物的叔胺可以為三烷基胺。
例如,所述二胺化合物可以為選自由N,N-二乙基丙烷-1,3-二胺(N,N-diethylpropane-1,3-diamine)、N,N-二丁基丙烷-1,3-二胺(N,N-dibutylpropane-1,3-diamine)及N,N-二丁基乙烷-1,2-二胺(N,N-dibutylethane-1,2-diamine)組成的組中的一種以上。
例如,所述二胺化合物可以包括環(huán)化合物。更具體地,所述二胺化合物可以包括環(huán)胺化合物或環(huán)烷基化合物。例如,所述二胺化合物可以包括直鏈烷基化合物。例如,所述二胺化合物可以包括支鏈烷基。
在所述二胺化合物中,伯胺可以與二氧化碳進行反應(yīng)。例如,在所述二胺化合物中,伯胺可以通過與二氧化碳進行反應(yīng)來形成二氧化碳陰離子。例如,在所述二胺化合物中,伯胺可以通過與二氧化碳進行反應(yīng)來形成碳酸鹽。
在所述二胺化合物中,叔胺可以與由所述伯胺與二氧化碳之間的反應(yīng)而形成的銨鹽的質(zhì)子進行反應(yīng)。例如,在所述二胺化合物中,叔胺可以通過與質(zhì)子進行反應(yīng)來形成銨鹽。
例如,所述二胺化合物的含量相對于二氧化碳吸收劑的總量100重量%可以為30至50重量%。
若所述二胺化合物的含量小于30重量%,則二氧化碳的吸收性能會降低。并且,若所述二胺化合物的含量大于50重量%,則二氧化碳吸收劑的吸收性能會降低,且二氧化碳吸收劑的粘度會增加。
其次,所述極性非質(zhì)子溶劑用于使與二氧化碳進行反應(yīng)的所述二胺化合物處于不穩(wěn)定狀態(tài)。
更具體地,與二氧化碳進行反應(yīng)的所述二胺化合物可以包括二氧化碳陰離子和銨陽離子。即,與二氧化碳進行反應(yīng)的所述二胺化合物可以形成鹽。例如,與二胺化合物進行反應(yīng)的二氧化碳可以包括碳酸鹽。
所述由二胺化合物與二氧化碳之間的反應(yīng)而形成的鹽可以通過所述極性非質(zhì)子溶劑而不穩(wěn)定化。即,所述極性非質(zhì)子溶劑無法通過氫鍵使所述由二胺化合物與二氧化碳之間的反應(yīng)而形成的鹽穩(wěn)定化,因此,為了從所述鹽再生二氧化碳收劑所需的能量會減少。
并且,所述極性非質(zhì)子溶劑為具有低比熱的有機溶劑,因此可以降低為了從所述由二胺化合物與二氧化碳之間的反應(yīng)而形成的鹽再生二氧化碳吸收劑所需的能量。
例如,所述極性非質(zhì)子溶劑的含量相對于二氧化碳吸收劑的總量100重量%可以為40至70重量%。
若所述極性非質(zhì)子溶劑的含量小于40重量%,則二氧化碳吸收劑的熱容量會增加。而且,如所述極性非質(zhì)子溶劑的含量大于70重量%,則二氧化碳的吸收量會降低。
所述極性非質(zhì)子溶劑可以包括選自由二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、六甲基磷酰胺(HMPA)、二甲亞砜、四氫呋喃及氯仿組成的組中的一種以上。
其次,所述質(zhì)子溶劑可以提高二氧化碳的吸收速度。
所述質(zhì)子溶劑可以包括選自由水及醇組成的組中的一種以上。
例如,所述質(zhì)子溶劑的含量相對于二氧化碳吸收劑的總量100重量%可以為0.00000001至20重量%。例如,所述質(zhì)子溶劑的含量相對于二氧化碳吸收劑的總量100重量%可以為5至20重量%。
若所述質(zhì)子溶劑的含量大于20重量%,則由二胺化合物與二氧化碳之間的反應(yīng)而形成的鹽的穩(wěn)定性會增加。由此,從所述由二胺化合物與二氧化碳之間的反應(yīng)而形成的鹽再生所述二氧化碳吸收劑時需要高溫條件。例如,從所述由二胺化合物與二氧化碳之間的反應(yīng)而形成的鹽再生所述二氧化碳吸收劑時需要會需要100℃以上的溫度條件。
并且,所述由二胺化合物與二氧化碳之間的反應(yīng)而形成的鹽可以通過與所述質(zhì)子溶劑之間的氫鍵被穩(wěn)定化,因此,為了再生二氧化碳吸收劑會需要高能量。而且,由于溶劑的比熱較高,會需要高再生能量。此外,存在二氧化碳吸收劑的損失量較大的問題。
若所述質(zhì)子溶劑的含量小于0.00000001重量%,則二氧化碳的吸收速度及/或二氧化碳的吸收量會減少。
當(dāng)以特定比率混合所述極性非質(zhì)子溶劑和所述質(zhì)子溶劑來使用時,可以減少為了再生二氧化碳吸收劑所需的能量,且增加工作容量。
此時,所述極性非質(zhì)子溶劑的比率可以大于所述質(zhì)子溶劑的比率。例如,以重量百分比計的所述極性非質(zhì)子溶劑的含量可以大于以重量百分比計的所述質(zhì)子溶劑的含量。
通過考慮工藝中所需的粘度、熱容量等物性特性而可以決定所述極性非質(zhì)子溶劑與所述質(zhì)子溶劑的比率。
所述極性非質(zhì)子溶劑及所述質(zhì)子溶劑的含量相對于二氧化碳吸收劑的總量100重量%可以為50至70重量%。
當(dāng)所述極性非質(zhì)子溶劑及所述質(zhì)子溶劑的含量為50至70重量%時,可以將二氧化碳的再生溫度降低到100℃以下的溫度。并且,可以減少二氧化碳吸收劑的損失,且增加工作容量。
由上述的組合構(gòu)成的本發(fā)明的二氧化碳吸收劑可以有效地吸收二氧化碳,同時,可以在100℃以下的低溫下有效地再生二氧化碳吸收劑。并且,二氧化碳吸收劑的損失較小,因此可以提高工藝效率且降低工藝費用。
另一方面,二氧化碳吸收劑的再生方法可以包括:二氧化碳吸收劑吸收二氧化碳的吸收步驟;及通過加熱已吸收二氧化碳的二氧化碳吸收劑來去除二氧化碳的去除步驟。
在此,所述二氧化碳吸收劑可以包括包含伯胺及叔胺的二胺化合物、極性非質(zhì)子溶劑及質(zhì)子溶劑。
例如,所述二胺化合物的含量相對于二氧化碳吸收劑的總量100重量%可以為30至50重量%。
例如,所述極性非質(zhì)子溶劑及所述質(zhì)子溶劑的含量相對于二氧化碳吸收劑的總量100重量%可以為50至70重量%。
例如,所述質(zhì)子溶劑的含量相對于二氧化碳吸收劑的總量100重量%可以為0.00000001至20重量%。
例如,所述極性非質(zhì)子溶劑的含量相對于二氧化碳吸收劑的總量100重量%可以為40至70重量%。
所述吸收步驟可以包括所述二胺化合物與二氧化碳進行反應(yīng)而形成碳酸鹽的步驟。
所述吸收步驟可以在40℃以下的溫度下進行。例如,所述吸收步驟可以在30至40℃的溫度下進行。所述二氧化碳吸收劑在30至40℃的溫度下能夠有效地吸收二氧化碳。
所述去除步驟可以包括通過從碳酸鹽去除二氧化碳來再生二氧化碳吸收劑的步驟。
所述去除步驟可以在100℃以下的溫度下進行。例如,所述去除步驟可以在70至100℃的溫度下進行。例如,所述去除步驟可以在70至90℃的溫度下進行。
若在100℃以上的溫度下進行所述去除步驟,則為了再生二氧化碳吸收劑需要大量的熱能,因此會降低工藝費用且提高工藝效率。
在實施例中,通過將為了再生所述二氧化碳吸收劑所需的溫度降低至100℃以下來可以降低工藝費用。
下面,通過具體實施例對本發(fā)明進行更詳細(xì)說明。
對本發(fā)明的實施例可以進行多種變更,而本發(fā)明的范圍并非限定解釋于下述實施例。
為了使根據(jù)本發(fā)明的二氧化碳吸收劑有效地吸收二氧化碳且在較低溫度下再生二氧化碳,本發(fā)明人通過各種實驗測定了根據(jù)組合的效果。
實驗例1
對根據(jù)極性非質(zhì)子溶劑的濃度變化的所述二胺化合物的二氧化碳吸收量和吸收時間及二氧化碳的再生量和再生時間進行測定。
在所述二胺化合物及所述質(zhì)子溶劑的摩爾比固定并所述極非質(zhì)子溶劑的摩爾比增加的狀態(tài)下,對二氧化碳的吸收量和再生量的變化進行測定。
此時,所述二胺化合物使用了N,N-二乙基丙烷-1,3-二胺(N,N-diethylpropane-1,3-diamine)。
此時,所述極性非質(zhì)子溶劑使用了N-甲基吡咯烷酮(NMP)。
此時,所述質(zhì)子溶劑使用了水。
此時,所述二胺化合物、NMP及水的比率為摩爾比。
此時,在吸收步驟中每分鐘供應(yīng)了50ml的二氧化碳。
在30℃溫度下進行了二氧化碳的吸收,且在70℃、80℃及90℃溫度下分別測定了二氧化碳的再生。
圖1為示出在實驗例1中測定的根據(jù)時間的二氧化碳的吸收及再生濃度的圖表。
參照圖1,可以發(fā)現(xiàn),在90℃下,隨著極性非質(zhì)子溶劑的NMP的摩爾比增加,基于二氧化碳去除的二氧化碳吸收劑的再生有效地實現(xiàn)。即,隨著NMP的摩爾比增加,發(fā)生更多二氧化碳再生。
可知所述極性非質(zhì)子溶劑的摩爾比越增加,二氧化碳吸收劑的再生速度越提高。
另一方面,可知隨著作為極性非質(zhì)子溶劑的NMP的摩爾比增加,所述二胺化合物的濃度相對降低,從而,根據(jù)二氧化碳的吸收和再生的工作容量(㎎CO2/g溶液(solution))減少。
即,可知所述二胺化合物通過與二氧化碳進行反應(yīng)來可以吸收二氧化碳,因此,隨著所述二胺化合物的濃度降低,根據(jù)所述二氧化碳的吸收和再生的工作容量減少。這是因為所述二胺化合物的一個分子與二氧化碳的一個分子進行反應(yīng)。因此,根據(jù)二氧化碳的分壓條件可以使用不同組合的二氧化碳吸收劑。例如,當(dāng)二氧化碳的分壓高時,或當(dāng)二氧化碳的分壓低時,通過改變二氧化碳吸收劑的組合來可以將所述二氧化碳吸收劑使用于各種工藝。
實驗例2
對根據(jù)質(zhì)子溶劑濃度變化的所述二胺化合物的二氧化碳吸收量和吸收時間及二氧化碳的再生量和再生時間進行測定。
除了在所述二胺化合物及所述極性非質(zhì)子溶劑的摩爾比固定并所述質(zhì)子溶劑的摩爾比增加的狀態(tài)下,對二氧化碳的吸收量和再生量的變化進行測定之外,其余與實驗例1相同的條件下進行反應(yīng)。
圖2為示出在實驗例2中測定的根據(jù)時間的二氧化碳的吸收及再生濃度的圖表。
參照圖2,可以發(fā)現(xiàn),在30℃下的二氧化碳吸收條件及在90℃下的二氧化碳吸收劑的再生條件下,隨著作為質(zhì)子溶劑的水的含量增加,二氧化碳的吸收速度提高。
并且,可知隨著水含量增加,二氧化碳的飽和吸收能力(mol CO2)也增加。而且,可知隨著水含量增加,在90℃下殘留的碳酸鹽量也增加。
由所述實驗例1及2可知,二氧化碳的吸收量及再生量根據(jù)質(zhì)子溶劑及極性非質(zhì)子溶劑的比率而決定。
實驗例3
在實施例1、2及比較例1中,對所述二胺化合物的二氧化碳的吸收量和吸收時間及二氧化碳的再生量和再生時間進行反復(fù)測定。
實施例1的二氧化碳吸收劑通過混合30重量%的二胺化合物和70重量%的N-甲基吡咯烷酮(NMP)而成。
實施例2的二氧化碳吸收劑通過混合50重量%的二胺化合物和50重量%的N-甲基吡咯烷酮(NMP)而成。
在比較例1中,混合30重量%的二胺化合物和70重量%的水。
此時,實施例1、2及比較例1的所述二胺化合物使用了N,N-二乙基丙烷-1,3-二胺(N,N-diethylpropane-1,3-diamine)。
圖3為對在實施例1、2及比較例1中測定的根據(jù)時間的二氧化碳的吸收及再生濃度進行反復(fù)測定的圖表。
在25℃溫度下進行了二氧化碳的吸收,且在90℃溫度下進行了二氧化碳的再生。
此時,在吸收步驟中每分鐘供應(yīng)了50ml的二氧化碳。
參照圖3,可以發(fā)現(xiàn)根據(jù)實施例1和實施例2的二氧化碳吸收劑有效地實現(xiàn)二氧化碳的吸收和再生。
另一方面,可知比較例1雖然在與二氧化碳的初始反應(yīng)時間具有高二氧化碳吸收量(mg CO2/g溶液(solution)),但難以進行二氧化碳的再生。
即,通過實驗例3,可知通過將二胺類化合物溶解于極性非質(zhì)子溶劑中或?qū)⒍奉惢衔锶芙庥诨旌嫌袠O性非質(zhì)子溶劑及質(zhì)子溶劑的溶劑中來,在100℃以下的溫度條件下有效地進行二氧化碳的再生。
更具體地,若二氧化碳吸收劑包含所述極性非質(zhì)子溶劑,則由于二氧化碳吸收而產(chǎn)生的碳酸鹽的能量水平提高,由此,在失去二氧化碳步驟的活化能降低,從而在100℃以下的溫度條件下能夠有效地再生二氧化碳吸收劑。
并且,可知在相同的90℃溫度條件下,根據(jù)實施例1及2的二氧化碳吸收劑容易進行再生,因此所述二氧化碳吸收劑的損失量較小。
另一方面,可知根據(jù)比較例1的二氧化碳吸收劑因水的高比熱而難以進行再生。即,比較例1與實施例1及2相比,二氧化碳的吸收量更大,但二氧化碳吸收劑的再生量更小,由此可知二氧化碳吸收劑的損失較大。從而,會導(dǎo)致工藝效率降低、工藝費用增加。
實驗例4
為了使二氧化碳的吸收及再生條件優(yōu)化,對根據(jù)二胺化合物、NMP、水的組合比率的二氧化碳吸收劑的性能進行測定。
此時,所述二胺化合物使用了N,N-二乙基丙烷-1,3-二胺(N,N-diethylpropane-1,3-diamine)。
表1為示出對根據(jù)二氧化碳吸收劑的組合的工作容量、粘度及熱容量進行測定的結(jié)果。
【表1】
另一方面,在實施例3中,除了二氧化碳吸收劑通過混合40重量%的二胺化合物、55重量%的N-甲基吡咯烷酮(NMP)及5重量%的水混合而成,且二氧化碳的吸收溫度為30至40℃之外,其余與實驗例1相同的條件下進行反應(yīng)。
圖4為示出在實施例3中測定的根據(jù)時間的二氧化碳的吸收及再生濃度的圖表。
參照圖4及表1,可知在實施例3中二氧化碳的工作容量為8重量%。并且,參照表1,可知根據(jù)實施例的二氧化碳吸收劑的二氧化碳工作容量為4至8%。
在30℃下的二氧化碳吸收條件及在90℃下的二氧化碳吸收劑的再生條件下測定的二氧化碳吸收能力(mol CO2/mol伯-叔二胺(primary-tertiary diamine))可以為0.44至0.67。
所述測定的二氧化碳吸收能力可以具有所述二胺化合物的組合越增加二氧化碳的吸收能力也越增加的關(guān)系。另一方面,所述測定的二氧化碳吸收能力可以具有所述極性非質(zhì)子溶劑的組合越增加二氧化碳吸收能力越降低的關(guān)系。并且,所述測定的二氧化碳的吸收能力可以具有所述質(zhì)子溶劑的組合越增加二氧化碳的吸收能力越減少的關(guān)系。
根據(jù)如發(fā)電廠等使用所述二氧化碳吸收劑的環(huán)境,通過調(diào)節(jié)所述二胺化合物、所述非質(zhì)子溶劑及所述質(zhì)子溶劑的組合來能夠提高二氧化碳的吸收能力。
并且,圖5為示出根據(jù)二胺化合物、NMP及水的組合比率的粘度的圖表。參照圖5,x軸數(shù)值表示除了二胺化合物之外的極性非質(zhì)子溶劑及水的重量百分比。
此時,在吸收二氧化碳后測定了所述二氧化碳吸收劑的粘度。
根據(jù)實施例的二氧化碳吸收劑在30℃下測定的粘度可以為1cP至40cP。例如,根據(jù)實施例的二氧化碳吸收劑在30℃下測定的粘度可以為5cP至40cP。例如,根據(jù)實施例的二氧化碳吸收劑在30℃下測定的粘度可以為7.3cP至37.7cP。
根據(jù)實施例的二氧化碳吸收劑在40℃下測定的粘度可以為1cP至40cP。例如,根據(jù)實施例的二氧化碳吸收劑在40℃下測定的粘度可以為5cP至40cP。例如,根據(jù)實施例的二氧化碳吸收劑在40℃下測定的粘度可以為5.1cP至35.3cP。
所述測定的二氧化碳吸收劑的粘度可以具有所述二胺化合物的組合越增加二氧化碳吸收劑的粘度也越增加的關(guān)系。另一方面,所述測定的二氧化碳吸收劑的粘度可以具有所述極性非質(zhì)子溶劑的組合越增加二氧化碳吸收劑的粘度越降低的關(guān)系。并且,所述測定的二氧化碳吸收劑的粘度可以具有所述質(zhì)子溶劑的組合越增加二氧化碳吸收劑的粘度越減少的關(guān)系。
根據(jù)發(fā)電廠等使用所述二氧化碳吸收劑的環(huán)境,通過調(diào)節(jié)所述二胺化合物、所述非質(zhì)子溶劑及所述質(zhì)子溶劑的組合來能夠降低二氧化碳吸收劑的粘度。
在吸收二氧化碳后測定的二氧化碳吸收劑的粘度在30℃或40℃的溫度條件下大于40cP時,在捕集二氧化碳的工藝中管道流動性降低,從而會降低工藝效率。
根據(jù)實施例的二氧化碳吸收劑,在吸收二氧化碳后測定的二氧化碳吸收劑的粘度在30℃或40℃的溫度條件下為40cP以下,因此,在工藝中能夠提高管道流動性。從而工藝效率也可以得到改善。
并且,圖6為示出根據(jù)二胺化合物、NMP及水的組合比率的熱容量的圖表。參照圖6,x軸數(shù)值表示二胺化合物/NMP/H2O的摩爾比率。
根據(jù)實施例的二氧化碳吸收劑在吸收二氧化碳之前所測定的熱容量可以為3.0J/g·K以下。例如,根據(jù)實施例的二氧化碳吸收劑在吸收二氧化碳之前所測定的熱容量可以為2.0至3.0J/g·K。例如,根據(jù)實施例的二氧化碳吸收劑在吸收二氧化碳之前所測定的熱容量可以為2.42至2.87J/g·K。
另一方面,比較例2為單乙醇胺(MEA)水溶液。所述比較例2相對于單乙醇胺水溶液的總重量包括30重量%的單乙醇胺。根據(jù)所述比較例2的二氧化碳吸收劑的在吸收二氧化碳之前所測定的熱容量為3.59J/g·K。
根據(jù)實施例的二氧化碳吸收劑的在吸收二氧化碳之后所測定的熱容量可以為2.8J/g·K以下。例如,根據(jù)實施例的二氧化碳吸收劑的在吸收二氧化碳之后所測定的熱容量可以為2.0至2.8J/g·K。例如,根據(jù)實施例的二氧化碳吸收劑的在吸收二氧化碳之前所測定的熱容量可以為2.41至2.73J/g·K。
另一方面,在比較例2中,裝載0.59mol的二氧化碳并吸收二氧化碳之后所測定的熱容量為3.14J/g·K。
如上述結(jié)果所示,可知根據(jù)實施例的二氧化碳吸收劑具有低熱容量,因此,當(dāng)捕集并再生二氧化碳時,與醇胺水溶液相比使用更小量的能量。
雖然以實施例為中心描述了本發(fā)明,但是對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員而言,顯然,在不背離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下,可以做出改變和變型。例如,可以對所述示例性實施例中詳細(xì)示出的每個元件進行修改和實施。另外,應(yīng)該明白,與所述變型和應(yīng)用有關(guān)的差別包含在所附權(quán)利要求中所定義的本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此,本發(fā)明的技術(shù)范圍并非限定于說明書的具體說明中所記載的內(nèi)容,而通過權(quán)利要求書的范圍予以確定。