张晨鼎，张向宁

(1.内蒙古工业大学化工学院，内蒙古 呼和浩特 010051；2.内蒙古工业大学轻纺学院，内蒙古 呼和浩特 010081)

从燃煤或天然气的锅炉烟道气中，以一乙醇胺溶液捕集CO2的技术，在工业上应用已有数十年。美国多家火力发电厂采用这一技术，捕集烟道气中CO2，经压缩送往地下石油矿层储存，以提高原油产量。由于烟气中70%～90% 的CO2已被脱除，减少了对大气的碳排放。其吸收/解吸CO2装置的能耗，约占其发电量的20%～30%。美国西尔斯谷矿物公司采用这一技术，从燃煤锅炉烟道气中捕集CO2，用于生产纯碱已有四十年。其纯碱生产能力为1.3 Mt/a。采用同样技术生产纯碱的还有1991年投产的博茨瓦纳纯碱公司，能力为300 kt/a。

1 一乙醇胺吸收/解吸CO2的反应与降解

一乙醇胺(monoethanolamine，简称MEA)分子式为NH2CH2CH2OH，相对分子质量为61.08。常态下为无色黏稠液体，d(20/4)为1.0179，沸点170.5 ℃，凝固点10.5 ℃，闪点93 ℃，折射率1.4540，蒸气压0.80 kPa/60 ℃。与水、甲醇、乙醇及丙酮等可混溶。水溶液呈碱性，能吸收酸性气体，加热后又能解吸，广泛用于捕集工业气体中的CO2。

HiKita等(1979年)经试验研究认为在工业吸收塔中，CO2溶于MEA水溶液时，生成MEA氨基甲酸盐。富含CO2的MEA溶液在解吸塔受热，又可释放出CO2, 而MEA溶液再用于吸收，发生的主要反应可用下式表达：

正向反应和CO2的溶解都是放热过程，逆向反应则需要大量的热能。Yeh等(2001年)的试验数据为165 kJ/mol CO2。吸收时MEA的浓度越高，则解吸时所需的热量越少，因为MEA的浓度低就意味着被加热的水量大。然而吸收液中MEA的浓度高于30%时，对设备的腐蚀加剧。解吸温度通常不超过400 K，过高将加剧MEA的降解和水的蒸发。……