สมรรถนะการดูดซึมและการคืนสภาพตัวทำละลาย AMP–PZ–TEA สำหรับการดักจับคาร์บอน

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาสมรรถนะการดูดซึมและการคืนสภาพตัวทำละลายเอมีน AMP–PZ–TEA ในเชิงพฤติกรรมการตกตะกอน ความหนาแน่น ความหนืด ความจุการดูดซึม ความจุวนกลับ สัมประสิทธิ์การถ่ายโอนมวลรวม (KGav) ประสิทธิภาพการกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ อัตรา การคืนสภาพเริ่มต้น และภาระทางความร้อนในการคืนสภาพ ผลการศึกษา พบว่า ปัจจัยที่ส่งผลให้ AMP–PZ–TEA ตกตะกอน ได้แก่ อัตราส่วนความเข้มข้นของเอมีนองค์ประกอบ และ การเพิ่ม CO2 loading ทั้งนี้ ความเข้มข้น TEA ต่ำสุดที่ไม่เกิดตะกอนในตัวทำละลายผสมความเข้มข้น 5 M คือ 1.5 M การวัดความหนาแน่นและความหนืดของ AMP–PZ–TEA ที่ไม่เกิดตะกอน ในช่วงอุณหภูมิ 303-363 K พบว่า ความหนาแน่นของ AMP–PZ–TEA สูงกว่าตัวทำละลายมาตรฐาน 5 M MEA เล็กน้อย ขณะที่ความหนืดของ AMP–PZ–TEA สูงกว่า 5 M MEA อย่างชัดเจน แต่มี ความหนืดอยู่ในช่วงเดียวกับตัวทำละลาย MDEA-PZ ที่ใช้ในอุตสาหกรรม การศึกษาความจุ การดูดซึมของ AMP–PZ–TEA ที่อุณหภูมิ 313 K ความดันย่อยคาร์บอนไดออกไซด์ 12.2 kPa พบว่า AMP–PZ–TEA ที่อัตราส่วนความเข้มข้น 1.2:2.3:1.5 1:2.5:1.5 0.9:2.6:1.5 และ 0.7:2.8:1.5 มีความจุการดูดซึมสูงกว่า 5 M MEA ร้อยละ 4-9 ส่วนความจุการดูดซึมของ 0.6:2.4:2 และ 0.5:2.5:2 มีค่าใกล้เคียงกับ 5 M MEA เมื่อพิจารณาความจุวนกลับ อัตราการคืนสภาพเริ่มต้น และภาระทางความร้อนในการคืนสภาพ พบว่า AMP–PZ–TEA ตัวทำละลายทั้งหกมีสมรรถนะ สูงกว่า 5 M MEA ร้อยละ 70-79 12-117 และ 25-51 ตามลำดับ แต่มีสองอัตราส่วนความเข้มข้น คือ 0.9:2.6:1.5 และ 0.7:2.8:1.5 ที่มี KGav และประสิทธิภาพการกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์สูงกว่า 5 M MEA ร้อยละ 2-45 และ 3-5 ตามลำดับ ขณะที่ AMP–PZ–TEA 1.2:2.3:1.5 มี KGav และประสิทธิภาพการกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ใกล้เคียงกับ 5 M MEA