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]

Kết quả (Việt) 1:

Một thay thế đầy hứa hẹn cho sự hấp thụ hóa chất sử dụngdung môi như MEA là việc sử dụng của các dung môi vật lý trong đódung môi có chọn lọc liên kết với CO2 lúc cao một phần áp lực vànhiệt độ thấp (theo quy định của pháp luật Henrys). Vật lýabsorbents chẳng hạn như Selexol (một kết hợp của dimethylethers của polyethylene glycol) và Rectisol (methanol ướp lạnh để40 8 C), ví dụ, đã được sử dụng trong công nghiệp cho40 năm cho khí tự nhiên ngọt và điều trịkhí tổng hợp. Lợi thế trong trường hợp này là thấp hơn nhiệttiêu thụ trong bước dung môi tái tạo, như các tướcquá trình có thể được thúc đẩy bởi nhiệt hoặc một áp lực giảm (tức là,"flash chưng cất"). [36] vật lý dung môi rất thích hợp cho CO2chụp từ cao áp lực dòng chẳng hạn như những người có liên quan choprecombustion chụp ở thực vật IGCC.Ion chất lỏng tạo thành một lớp học của vật lý dung môimà cũng được biết đến để được chọn lọc cho sự hấp thụ khí CO2. [20, 37]Chúng bao gồm các kết hợp của cation hữu cơ lớn vànhỏ vô cơ anion và các chất lỏng nhớt thường gầnnhiệt độ phòng. Ngoài của bay hơi rất thấpáp lực, họ là không dễ cháy, môi trường lành tính,và có thể triển lãm đặc biệt nhiệtsự ổn định. Cơ chế cho chụp làthường dựa trên physisorption, vàliên quan đến các liên kết yếu giữa cácion chất lỏng và khí CO 2 phân tử (thay vìhơn liên kết hóa học), với nóng củaHấp phụ của xung quanh11 kJmol1.[38, 39] Theo quan điểm này thấpsức nóng của phản ứng, lợi ích rõ ràng nhấtNắm bắt CO2 là năng lượng tối thiểucần thiết để tái tạo dung môi. Cáckhả năng là tỷ lệ thuận với cácáp suất thành phần của CO2 và cải thiện lúcáp lực trên 1-2 bar. Đối với điều nàylý do, ion chất lỏng ban đầu đã được đề xuấtcho các ứng dụng precombustion.Cần lưu ý rằng một số ionchất lỏng phản ứng với CO2 trong một chemisorptioncơ chế. Một lợi ích bổ sunglà ion chất lỏng có thể cùng một lúcnhằm mục đích loại bỏ khí CO2 và SO2 ("SO2đánh bóng"), từ SO2 độ tan là8-25 lần lớn hơn của CO2 tạiáp suất tương tự thành phần. [40] điều này có thểkhông nhất thiết phải được thuận lợi, Tuy nhiên,như là một bước bổ sung để táchCO2 từ SO2 sẽ được yêu cầu.Trong khi giảm thiểu độ nhớt của chất lỏng ion mất dung môitừ dòng khí, thuộc tính này cũng giới hạn khối lượng giao dịch chuyển nhất,và họ thường bị các tỷ lệ thấp của sự hấp thụ. Đểvượt qua những thiếu sót và tăng khả năng củachất lỏng ion đơn giản, "nhiệm vụ cụ thể chất lỏng ion" [41] đãphát triển. Sự ra đời của nhóm chức chẳng hạn nhưamin vào TSILs, đã cho phép tỷ lệ cao hơn hấp phụ đểthể đạt được ở áp suất có liên quan đến ống khói suối (ca. 1 bar). Asố báo cáo cũng đã chứng minh rất caoCO2/N2 selectivities trong chất lỏng ion polymerized, màtriển lãm tăng cường CO2 solubilities liên quan đến các monomericion chất lỏng chính nó. [42] các tài liệu rắn cũng hiển thị đặc biệthứa là tạo điều kiện vận chuyển ion lỏng màng. [43]

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 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 ]