جذب دی اکسیدکربن با استفاده از محلول آبی مایع یونی پروتیک [MEA][Gly]: مطالعه آزمایشگاهی و برازش مدل

ویسکوزیته نسبتا بالای مایع های یونی پروتیک، کاربردهای صنعتی آن ها را در فرایندهای جداسازی دی اکسیدکربن محدود می کند. بدین منظور، عملکرد جذب تعادلی دی اکسیدکربن در محلول آبی مایع یونی عامل دار شده با اسیدامینه گلایسین به نام مونواتانول آمین گلیسینات، [MEA][Gly]، در بازه دمایی ۱۵/۳۰۳-K ۱۵/۳۲۳ و فشارهای تعادلی گوناگون مورد مطالعه قرار گرفت. نتیجه ها نشان داد که در دمای ثابت  K۱۵/۳۱۳، با افزایش حضور آب در محلول از۸۰% به ۹۵ % وزنی، ظرفیت جذب دی اکسیدکربن از (mol/mol) ۳۶/۱ به (mol/mol) ۲۴/۲ بهبود می یابد که معادل ۶۴% افزایش در میزان بارگذاری است. همچنین، با استفاده از یک معادله درجه دوم، مقدارهای عددی بارگذاری دی اکسیدکربن برحسب فشار جزیی دی اکسیدکربن برای همه غلظت های حلال به دست آمد، به گونه ای که نتیجه های محاسبه شده تطابق خوبی با نتیجه های به دست آمده از آزمایش ها داشت. علاوه بر این، اندازه گیری چگالی و ویسکوزیته محلول [MEA][Gly]، دربازه دمایی ۱۵/۳۰۳-K ۱۵/۳۲۳ نشان داد که باکاهش حضور آب در محلول، مقدارهای آن ها به طور چشمگیری افزایش می یابد. سپس، با استفاده از معادله های تجربی و همبستگی داده های تجربی، مقدارهای چگالی و ویسکوزیته برحسب دما و کسر مولی مایع یونی تخمین زده شد. همچنین، با استفاده از معادله کلازیوس-کلاپیرون، مقدارهای گرمای جذب دی اکسیدکربن در محلول آبی مایع یونی مورد مطالعه، تعیین شد. سرانجام، مطابق نتیجه ها معلوم شد که اگر چه [MEA][Gly] به عنوان یک جاذب نوین در فرایندهای جداسازی دی اکسیدکربن معرفی می شود، لیکن، غلظت­ های بالای این حلال، به دلیل ویسکوزیته بالای آن، غلظت مناسبی برای جذب و جداسازی دی اکسیدکربن نیست.

Keywords:

اسید آمینه , ویژگی های فیزیکی , دی اکسیدکربن , جذب , مایع یونی , مونواتانول آمین گلیسینات