饶毅恒，周 严，汪铁林

(武汉工程大学化工与制药学院，湖北 武汉 430073)



烟气组分对哌嗪捕集CO2过程中形成N-亚硝基哌嗪的影响

饶毅恒，周 严，汪铁林*

(武汉工程大学化工与制药学院，湖北 武汉 430073)

哌嗪(PZ)及其混合胺溶液是极具应用前景的CO2吸收剂，但烟气中的氮氧化物(NOx)可能导致PZ在捕集CO2过程中产生强致癌物N-亚硝基哌嗪(MNPZ)。采用模拟烟气考察了烟气组分对亚硝酸盐累积速率及MNPZ生成速率的影响。结果表明，亚硝酸盐累积速率和MNPZ生成速率与NOx浓度呈线性正相关。即使在无CO2存在的条件下，NOx也能导致PZ发生亚硝基化反应，但CO2的存在会显著加快MNPZ的生成速率。O2的影响较为复杂，低浓度的O2会加快亚硝酸盐累积速率及MNPZ生成速率，O2浓度过高反而会减慢亚硝酸盐累积速率及MNPZ生成速率。

CO2捕集；哌嗪；N-亚硝基哌嗪；NOx

近年来，由于温室气体效应导致的气候变化成为人类所面临的最为严峻的环境问题之一。燃烧传统化石燃料释放的CO2是温室气体的主要来源[1]。要控制全球变暖，必须大幅减少CO2排放。而在未来可预见的一段时间内，人类能源供应仍将主要依靠传统化石燃料。因此，发展作为末端控制的CO2捕集、利用和封存(CO2capture,utilization and storage，CCUS)技术将是作为减缓CO2排放中期方案的一个必然选择。开发CCUS技术已成为环境领域乃至经济与政治领域的重要课题。

CO2捕集技术主要有燃烧前捕集、燃烧后捕集和富氧燃烧等，其中燃烧后捕集对于从已建燃煤电厂烟气等大型排放源中捕集CO2具有明显优势[2-3]。目前最接近工业化的燃烧后捕集技术是基于有机胺溶液的化学吸收。……