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哌嗪,N-(2-氨基乙基)乙醇胺及其混合物的水溶液中二氧化碳吸收的反应动力学
Chemical Engineering Journal ( IF 13.3 ) Pub Date : 2017-01-03 , DOI: 10.1016/j.cej.2016.12.129 Tao Wang , Fei Liu , Kun Ge , Mengxiang Fang
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更新日期:2017-01-03
Chemical Engineering Journal ( IF 13.3 ) Pub Date : 2017-01-03 , DOI: 10.1016/j.cej.2016.12.129 Tao Wang , Fei Liu , Kun Ge , Mengxiang Fang
胺共混物已被广泛研究作为吸收CO 2的高级溶剂改性剂。由于缺乏有关胺相互作用机理的知识,传统上将共混物中的反应视为CO 2与不同胺之间的平行反应。在这项工作中,CO 2的动力学在湿壁柱中研究了与两种有前途的二胺(哌嗪(PZ),N-(2-氨基乙基)乙醇胺(AEEA))的混合物的反应。分别基于两性离子和PZ和AEEA的分子机理的动力学数据,得出了单胺的反应速率常数。有趣的是,共混物的总反应速率比通过平行反应机理计算的值低12.0–28.1%,这表明PZ与AEEA之间的相互作用很强。提出了“两性离子桥”反应途径作为共混物中相互作用的微观机理。基于动力学模型和实验数据,PZ可以通过PZ-CO 2将CO 2转移至AEEA来促进胺混合物中的反应中间被揭示。此外,与两性离子水解反应相比,该相互作用被证明是一种快速反应,反应速率相同。通过密度泛函理论(DFT)进一步研究了两种胺之间的相互作用机理。在活化能和分子几何变形方面的模拟结果表明,PZ更喜欢与CO 2直接反应,而不是与AEEA-CO 2中间体反应。
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