A promising alternative to chemical

A promising alternative to chemical absorption using
solvents such as MEA is the use of physical solvents in which
the solvent selectively binds CO2 at high partial pressures and
low temperatures (in accordance with Henrys Law). Physical
absorbents such as Selexol (a mix of dimethylethers of
polyethylene glycol) and Rectisol (methanol chilled to
40 8C), for example, have been used industrially for
40 years for natural gas sweetening and the treatment of
synthesis gas. The advantage in this case is the lower heat
consumption in the solvent regeneration step, as the stripping
process can be driven by heat or a pressure reduction (i.e.,
“flash distillation”).[36] Physical solvents are suitable for CO2
capture from high pressure streams such as those relevant for
precombustion capture in IGCC plants.
Ionic liquids constitute another class of physical solvents
which are also known to be selective for CO2 absorption.[20, 37]
These comprise combinations of large organic cations and
smaller inorganic anions and are typically viscous liquids near
room temperature. In addition to their extremely low vapor
pressures, they are non-flammable, environmentally benign,
and can exhibit exceptional thermal
stability. The mechanism for capture is
often based on physisorption, and
involves weak association between the
ionic liquid and CO2 molecules (rather
than chemical bonds), with heats of
adsorption of around
11 kJmol1
.
[38, 39] In view of this low
heat of reaction, the obvious benefit for
CO2 capture is the minimal energy
required for solvent regeneration. The
capacity is directly proportional to the
partial pressure of CO2 and improves at
pressures above 1–2 bar. For this
reason, ionic liquids were initially proposed
for precombustion applications.
It should be noted that some ionic
liquids react with CO2 in a chemisorption
mechanism. An additional benefit
is that ionic liquids can simultaneously
serve to remove CO2 and SO2 (“SO2
polishing”), since the SO2 solubility is
8–25 times greater than that of CO2 at
the same partial pressure.[40] This may
not necessarily be advantageous, however,
as an additional step to separate
CO2 from SO2 will be required.
While the viscosity of ionic liquids minimizes solvent loss
from the gas stream, this attribute also limits mass transfers,
and they often suffer from low rates of absorption. To
surmount these shortcomings and increase the capacity of
simple ionic liquids, “task specific ionic liquids”[41] have been
developed. The introduction of functional groups such as
amines into TSILs, have allowed higher rates of adsorption to
be achieved at pressures relevant to flue streams (ca. 1 bar). A
number of reports have also demonstrated extremely high
CO2/N2 selectivities in polymerized ionic liquids, which
exhibit enhanced CO2 solubilities relative to the monomeric
ionic liquid itself.[42] These solid materials also show exceptional
promise as facilitated transport ionic liquid membranes.[43]
Fi

Kết quả (Việt) 2:

Một lựa chọn đầy hứa hẹn để hấp thụ hóa học sử dụng
các dung môi như MEA là việc sử dụng các dung môi vật lý trong đó
các dung môi bám CO2 ở áp suất cao và một phần
nhiệt độ thấp (theo quy định của Luật Henrys). Vật lý
chất hấp thụ như Selexol (một kết hợp của dimethylethers của
polyethylene glycol) và Rectisol (methanol làm lạnh đến
40 8C), ví dụ, đã được sử dụng trong công nghiệp cho
40 năm làm ngọt khí tự nhiên và điều trị của
khí tổng hợp. Lợi thế trong trường hợp này là nhiệt độ thấp hơn
tiêu thụ ở bước tái sinh dung môi, như tước
quá trình có thể được điều khiển bằng nhiệt hoặc giảm áp lực (tức là,
"flash chưng cất"). [36] dung môi vật lý phù hợp với CO2
chụp từ trên cao suối áp như những người có liên quan để
chụp precombustion trong các nhà máy IGCC.
chất lỏng ion tạo thành một lớp học của các dung môi vật lý
mà còn được biết đến là có chọn lọc cho sự hấp thụ CO2. [20, 37]
Những bao gồm sự kết hợp của các cation hữu cơ lớn và
các anion vô cơ nhỏ hơn và có thường các chất lỏng nhớt gần
nhiệt độ phòng. Ngoài hơi cực kỳ thấp
áp lực, họ không cháy, thiện với môi trường,
và có thể biểu hiện đặc biệt nhiệt
độ ổn định. Cơ chế để chụp được
thường dựa trên physisorption, và
liên quan đến việc kết hợp chặt chẽ giữa các
chất lỏng và khí CO2 phân tử ion (thay
vì liên kết hóa học), với nhiệt dung của
hấp phụ khoảng
11
kJmol1.
[38, 39] Trong quan điểm này thấp
nhiệt của phản ứng , lợi ích rõ ràng cho
việc thu giữ CO2 là năng lượng tối thiểu
cần thiết cho sự tái sinh dung môi. Các
công suất là tỷ lệ thuận với
áp suất riêng phần của CO2 và cải thiện ở
áp suất trên 1-2 bar. Đối với điều này
lý do, các chất lỏng ion được đề xuất ban đầu
cho các ứng dụng precombustion.
Cần lưu ý rằng một số ion
chất lỏng phản ứng với CO2 trong một chemisorption
cơ chế. Một lợi ích khác
là chất lỏng ion có thể đồng thời
phục vụ để loại bỏ CO2 và SO2 ("SO2
đánh bóng"), kể từ khi hòa tan SO2 là
lớn hơn so với CO2 ở 8-25 lần
áp suất riêng phần tương tự. [40] Điều này có thể
không nhất thiết phải thuận lợi, tuy nhiên,
như một bước bổ sung để riêng
CO2 từ SO2 sẽ được yêu cầu.
Trong khi độ nhớt của chất lỏng ion giảm thiểu việc sử dung môi
từ các dòng khí, thuộc tính này cũng hạn chế chuyển khối lượng,
và họ thường bị từ mức thấp của sự hấp thụ. Để
khắc phục những thiếu sót và tăng cường năng lực của
chất lỏng ion đơn giản, "nhiệm vụ cụ thể các chất lỏng ion" [41] đã được
phát triển. Sự ra đời của các nhóm chức năng như
các amin thành TSILs, đã cho phép tăng tỷ lệ hấp thụ để
đạt được ở áp lực liên quan đến các dòng thải (khoảng 1 bar). Một
số báo cáo cũng đã chứng minh rất cao
CO2 / selectivities N2 trong chất lỏng ion polyme hóa, mà
triển lãm tăng cường tính tan CO2 so với monomeric
ion lỏng bản thân. [42] Những vật liệu rắn cũng cho thấy đặc biệt
hứa hẹn là phương tiện giao thông thuận tiện màng chất lỏng ion. [43 ]
Fi