Combined physical and chemical abso

Combined physical and chemical absorption of carbon dioxide in a mixture of ionic liquids
Highlights

-Carbon dioxide can be absorbed in mixtures of two ionic liquids: [C2mim][EtSO4] and [C2mim][OAc].

-A combination of physical and chemical absorption mechanisms is observed.

-The CO2 absorption capacity of the mixture of ionic liquids decreases with increasing temperature.

-[C2mim][EtSO4] in the mixture prevents solidification of the product resulting from reaction of [C2mim][OAc] and CO2.

-Density and viscosity studies of the mixture of ionic liquids also lead to synergies, in particular at low temperatures.


Abstract
Ionic liquids have attracted great interest recently as the basis of a potential alternative technology for the capture of carbon dioxide. Beyond the inherent tunability of properties of individual ionic liquids, a further strategy in optimising the ionic liquid sorbent for this application is the use of mixtures of ‘pure’ ionic liquids. Some ionic liquids absorb CO2 physically, whereas others do so chemically. Both mechanisms of absorption present advantages and disadvantages for a CO2 capture process operating in a continuous regime. In this work, a mixture of 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate (an ionic liquid that reacts chemically with CO2) and 1-ethyl-3-methylimidazolium ethylsulfate (an ionic liquid that absorbs CO2 only through a physical mechanism) was investigated for the absorption of CO2 as a function of temperature and at pressures up to 17 bar. The absorption/desorption studies were complemented by the characterisation of thermal and physical properties of the mixture of ionic liquids, which provide extra information on the interactions at a molecular level, and are also critical for the assessment of its suitability for a proposed process and for the subsequent process design.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

การรวมกันทางกายภาพ และเคมีดูดซึมก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในส่วนผสมของของเหลว ionicไฮไลท์-คาร์บอนไดออกไซด์สามารถดูดซึมในส่วนผสมของเหลวสอง ionic: [C2mim] [EtSO4] และ [C2mim] [OAc]-A สังเกตชุดกลไกการดูดซับทางกายภาพ และทางเคมี-กำลังดูดซึม CO2 ของผสมของของเหลว ionic ลด ด้วยการเพิ่มอุณหภูมิ- [C2mim] [EtSO4] ในส่วนผสมป้องกัน solidification ของผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากปฏิกิริยาของ [C2mim] [OAc] และ CO2-การศึกษาความหนาแน่นและความหนืดของส่วนผสมของของเหลว ionic ยังทำให้แยบยล โดยเฉพาะที่อุณหภูมิต่ำบทคัดย่อIonic ของเหลวได้ดึงดูดความสนใจล่าสุดเป็นพื้นฐานของเทคโนโลยีอื่นมีศักยภาพในการจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ นอกเหนือจาก tunability โดยธรรมชาติคุณสมบัติของเหลวแต่ละ ionic กลยุทธ์การเพิ่มเติมใน optimising ของเหลว ionic ดูดซับสำหรับโปรแกรมประยุกต์นี้เป็นการใช้ส่วนผสมของของเหลว ionic 'บริสุทธิ์' ของเหลวบาง ionic ดูดซับ CO2 จริง ในขณะที่ผู้อื่นทำให้สารเคมี กลไกของการดูดซึมทั้งสองแสดงข้อดี และข้อเสียสำหรับ CO2 การจับกระบวนการทำงานในระบอบอย่างต่อเนื่อง ในงานนี้ ส่วนผสม 1-เอทิล-3-methylimidazolium acetate (มี ionic ของเหลวที่ทำปฏิกิริยากับ CO2 สารเคมี) และ 1-เอทิล-3-methylimidazolium ethylsulfate (เป็น ionic ของเหลวที่ดูดซับ CO2 เพียงผ่านกลไกทางกายภาพ) ถูกสอบสวนสำหรับดูดซึม CO2 เป็นฟังก์ชัน ของอุณหภูมิ และความดันได้ถึง 17 บาร์ ศึกษาการดูด ซึม/desorption ครบครัน โดยตรวจลักษณะเฉพาะของคุณสมบัติทางกายภาพ และความร้อนของผสมของของเหลว ionic ซึ่งให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการโต้ตอบในระดับโมเลกุล และยังมีความสำคัญสำหรับการประเมินความเหมาะสมของกระบวนการนำเสนอ และการออกแบบกระบวนการต่อ ๆ ไป

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

รวมการดูดซึมทางกายภาพและทางเคมีของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในส่วนผสมของของเหลวไอออนิ
ไฮไลท์ก๊าซ -Carbon สามารถดูดซึมในส่วนผสมของสองของเหลวไอออนิก: [C2mim] [EtSO4] และ [C2mim] [OAC]. -A การรวมกันของการดูดซึมทางกายภาพและเคมี . กลไกที่เป็นที่สังเกตความจุการดูดซึม CO2 ส่วนผสมของของเหลวไอออนิ -The ลดลงด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น. - [C2mim] [EtSO4] ในส่วนผสมป้องกันการแข็งตัวของผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการทำปฏิกิริยาของ [C2mim] [OAC] และ CO2. ความหนาแน่น และการศึกษาความหนืดของส่วนผสมของของเหลวไอออนิกยังนำไปสู่การทำงานร่วมกันโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อุณหภูมิต่ำ. บทคัดย่อของเหลวอิออนได้ดึงดูดความสนใจอย่างมากเมื่อเร็ว ๆ นี้เป็นพื้นฐานของเทคโนโลยีทางเลือกที่มีศักยภาพสำหรับการจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ นอกเหนือ tunability โดยธรรมชาติของคุณสมบัติของของเหลวอิออนแต่ละกลยุทธ์เพิ่มเติมในการเพิ่มประสิทธิภาพดูดซับของเหลวไอออนิกสำหรับโปรแกรมนี้คือการใช้ส่วนผสมของ 'บริสุทธิ์' ของเหลวไอออนิก บางของเหลวไอออนิดูดซับ CO2 ร่างกายขณะที่คนอื่นทำเช่นนั้นทางเคมี กลไกทั้งสองข้อได้เปรียบในปัจจุบันการดูดซึมและข้อเสียสำหรับกระบวนการตรวจจับ CO2 ปฏิบัติการในระบอบการปกครองอย่างต่อเนื่อง ในงานนี้มีส่วนผสมของ 1 เอทิล-3-methylimidazolium อะซิเตท (อิออนของเหลวที่ทำปฏิกิริยาเคมีกับ CO2) และ 1 เอทิล-3-methylimidazolium ethylsulfate (อิออนของเหลวที่ดูดซับ CO2 เพียงผ่านกลไกทางกายภาพ) ได้รับการตรวจสอบเพื่อ การดูดซึมของ CO2 เป็นหน้าที่ของอุณหภูมิและแรงดันได้ถึง 17 บาร์ การดูดซึม / การศึกษาคายถูกครบครันด้วยลักษณะของสมบัติทางความร้อนและทางกายภาพของส่วนผสมของของเหลวไอออนิกที่ให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการมีปฏิสัมพันธ์ในระดับโมเลกุลและนอกจากนี้ยังมีความสำคัญสำหรับการประเมินความเหมาะสมสำหรับกระบวนการเสนอและสำหรับ การออกแบบกระบวนการที่ตามมา

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

รวมทางกายภาพและเคมีดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในสารละลายของไอออนของเหลว
ไฮไลท์

- คาร์บอนไดออกไซด์สามารถดูดซึมในผสมสองไอออนของเหลว c2mim : [ ] [ ] [ ] [ etso4 และ c2mim OAc ] .

-- การรวมกันทางกายภาพและเคมี กลไกการดูดซึมพบ

- ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ความจุการดูดซึมของส่วนผสมของของเหลวไอออนิก

ลดลงเมื่อเพิ่มอุณหภูมิ- [ c2mim ] [ etso4 ] ในส่วนผสมป้องกันการแข็งตัวของผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากปฏิกิริยาของ c2mim OAc [ ] [ ] และ CO2 .

-- ความหนาแน่นและความหนืดของของเหลวไอออนผสมของการศึกษานำไปสู่ความร่วมมือ โดยเฉพาะในที่อุณหภูมิต่ำ .



นามธรรมไอออนของเหลวได้ดึงดูดความสนใจมากเมื่อเร็วๆนี้ โดยพื้นฐานของเทคโนโลยีทางเลือกที่มีศักยภาพสำหรับการดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์นอกเหนือจากคุณสมบัติของแต่ละ tunability โดยธรรมชาติของอิออนของเหลว กลยุทธ์เพิ่มเติมในการดูดซับของเหลวไอออนิกซสำหรับโปรแกรมนี้คือการใช้ส่วนผสมของ ' บริสุทธิ์ ' อิออนของเหลว อิออนของเหลวดูดซับ CO2 ทางกายภาพบางอย่าง ในขณะที่คนอื่น ๆทำ ดังนั้น ทางเคมีทั้งกลไกการดูดซึมเสนอข้อดีและข้อเสียเพื่อดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในกระบวนการทำงานในระบบต่อเนื่อง ในงานนี้ส่วนผสมของ 1-ethyl-3-methylimidazolium อะซิเตท ( เหลวที่ทำปฏิกิริยาทางเคมีกับ CO2 ) และ 1-ethyl-3-methylimidazolium ethylsulfate ( เหลวที่ดูดซับ CO2 เพียงผ่านกลไกทางกายภาพ ) ถูกสอบสวนสำหรับการดูดซึม CO2 เป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิและแรงกดดันถึง 17 บาร์การดูด / คายการศึกษาครบครัน โดยลักษณะของความร้อนและสมบัติทางกายภาพของส่วนผสมของของเหลวไอออนิก ซึ่งให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ในระดับโมเลกุล และยังวิกฤต เพื่อประเมินความเหมาะสมในการนำเสนอ ขั้นตอนและกระบวนการที่ตามมา
ออกแบบ