煤田地质与勘探

作者：滕卫卫, 吴燕, 樊玉新, 廖涛, 王梓丞, 于徽, 李梦, 许孝玲,

关键词：CO₂捕集, AEEA, MDEA, 离子浓度, 反应级数,

目的当前醇胺法CO2捕集存在能耗与成本较高的缺点，解决这一问题的主要方法是协同不同类型醇胺的吸收、解吸优势构建复合胺溶液。羟乙基乙二胺(AEEA)和N-甲基二乙醇胺(MDEA)是2种常用主吸收剂，其调配需要准确掌握CO2吸收规律，包括CO2负载量、产物离子浓度分布规律、反应级数等。目前对其吸收规律认识尚不足，相关反应参数缺乏，限制了工艺模型预测准确性。方法研究AEEA和MDEA溶液CO2吸收过程，厘清其反应机理，并基于pH值法构建产物离子浓度分布模型，回归2种胺液的反应级数，确定反应速率模型。结果和结论同一浓度AEEA溶液吸收容量和吸收速率均高于MDEA溶液。AEEA溶液CO2吸收过程呈现出两阶段特征，接近于二级反应。AEEA与CO2反应生成两性中间离子(R1R2NH+COO−)是吸收过程的初始控制步骤，而其吸收后期为传质−反应共同控制阶段。MDEA溶液CO2吸收过程是碱催化水合过程，反应速率与MDEA浓度线性相关，为一级反应。基于所得新认识和模型，为碳捕集工艺中溶剂浓度、溶剂停留时间，溶剂循环量、塔器设计优化等提供理论指导。

来源：2026年第1期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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