Modeling of vapor-liquid equilibrium in an aqueous polyamine solvent for carbon dioxide absorption
- 주제(키워드) CO2 solubility modeling , polyamine , chemical equilibrium reaction
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 이광순
- 발행년도 2019
- 학위수여년월 2019. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 화공생명공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000063733
- UCI I804:11029-000000063733
- 본문언어 영어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
Development of an absorbent with large absorption capacity is important for improving CO2 capture technology. Polyamines include more than two amine groups in the molecular structure and have great potential to be great solvent candidates. In this study, the CO2 solubility and the speciation in the aqueous 3,3′-Iminobis(N,N-dimethylpropylamine)) (IBDMPA) solution was experimentally investigated, and a chemical reaction equilibrium model was proposed. The solubility measurement was made for three mass concentrations of IBDMPA, 9.37, 18.7, and 37.5 mass%, over the temperature ranging from 40 to 120℃ and the CO2 partial pressure from 2 kPa to 480 kPa, respectively. In addition, nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy for both proton and carbon was employed for the quantitative and qualitative analyses of various species in the CO2 loaded solution. Using those experimental measurements, a chemical equilibrium reaction model for the IBDMPA-H2O-CO2 system was developed based on the electrolyte NRTL model.
more초록/요약
이산화탄소 포집 공정에서 큰 흡수 용량을 갖는 흡수제를 개발하는 것은 중요하다. 폴리 아민은 분자 내에 두 개 이상의 아민 그룹을 갖으며 좋은 흡수제로서 개발될 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 본 연구에서는 3,3′-Iminobis(N,N-dimethylpropylamine)) (IBDMPA) 폴리 아민 수용액에서의 이산화탄소 용해도와 로딩에 따른 용액내의 화학 종의 변화를 실험적으로 확인하고 해당 시스템에서의 화학 평형 반응을 제안하였다. 이산화탄소 용해도 측정은 IBDMPA 9.37, 18.7, 37.5 중량 퍼센트 농도를 갖는 수용액에 대해 40℃에서 120℃까지의 온도 범위와 이산화탄소 분압 2~480 kPa 범위 내에서 측정되었다. 추가적으로 이산화탄소의 로딩에 따른 용액 내의 화학 종 변화를 정량/정성 분석하기 위해 핵자기공명분광법이 사용되었다. 실험을 통해 얻은 결과를 이용하여 IBDMPA-H2O-CO2 시스템에 대한 화학 평형 반응식을 구성하였고 electrolyte NRTL model으로 액상의 비이상성을 반영하였다.
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