非水相变CO₂吸收剂

含水30%捕集量近翻倍

一种允许含水的非水相变吸收剂，水反而激活催化、提升再生，打破非水体系怕水的常识。

王敦球 · Jingfeng, Shen · Dan, Wang · 樊银明 · 莫胜鹏 · 吕碧洪 · 张亚楠 · 朱义年 · 朱宗强 · Mi, Feng · 周小斌 · 荆国华

Chemical Engineering Journal 2025

参数信息

吸收容量

1.39 mol·mol⁻¹

最大解吸速率

0.63 mol·min⁻¹·kg⁻¹

再生效率

95 %

腐蚀速率

0.1 mm·a⁻¹

技术优势

容量翻倍

含水30 wt%时吸收容量从0.77升至1.39 mol·mol⁻¹，水激活了PMDETA的催化功能，促进CO₂水合反应，增加化学吸收量。

解吸更快

最大解吸速率从0.38升至0.63 mol·min⁻¹·kg⁻¹，生成的碳酸氢盐热不稳定，再生更易进行。

再生高效

再生效率超过95%，意味着吸收剂可反复利用，能耗和物料损耗降低。

腐蚀可控

尽管水略有增加腐蚀，但腐蚀速率仍远低于0.1 mm·a⁻¹的工程可接受阈值，实际影响可忽略。

应用场景

• 碳捕集：为燃烧后烟气提供低能耗捕集方案，水有助于提升容量而非损害性能。
• 烟气脱碳：直接处理含水烟气，无需严格预脱水，简化流程并提高捕集效率。
• 胺法CO₂分离：利用胺类化学吸收，同时水的存在激活催化并生成易再生的碳酸氢盐。
• 低能耗再生：再生效率超95%，热不稳定碳酸氢盐物种降低了再生能耗。
• 相变溶剂：相变使富CO₂相体积减小，后续再生液量少，节水节能。