JP2013519514A - 蒸気抑制添加剤 - Google Patents
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Abstract
Description
1.SOXおよびNOXを吸収できると同時に、有利にも使用済み溶媒溶液を肥料として売却できる可能性もある(SOXおよびNOXはアミン溶媒を分解させる)。
2.アンモニアは、広く普及した商業的用途において用いられる低コストの化学物質である。
3.このようなプロセスに必要とされる全エネルギーは、MEAシステムに必要なエネルギーの40%前後であると見積られている。
CO2含有気体流をCO2捕捉溶媒と接触させるステップであって、CO2捕捉溶媒は、アンモニウム水溶液を含むかまたはそれで構成されており、アンモニア水溶液は、0.1%wt〜40%wtのアンモニアと0.01%〜10%wtの濃度範囲の可溶性塩とを含み、可溶性塩が、VIIA族元素のアニオンおよびNO3 −、SO4 2−、OH−、PO4 3−およびHCO3 −からなる群から選択される対アニオンおよび他の水溶性対アニオンと共に、IA、IIA、IIIAおよびIVA族金属のカチオンからなる群から選択される1つ以上のカチオンを有するステップと;
CO2含有気体流由来のCO2を、CO2捕捉溶媒中に吸収させるステップと;
を含む方法を提供する。
0.1%wt〜40%のアンモニア濃度を有するアンモニア水溶液と、
0.01%〜10%wtの濃度範囲での可溶性塩と
を含むかまたはこれらで構成されるCO2捕捉溶媒であって、可溶性塩が、VIIA族元素のアニオンおよびNO3 −、SO4 2−、OH−、PO4 3−およびHCO3 −からなる群から選択される1つ以上の対アニオンまたは他の水溶性対アニオンと共に、IA、IIA、IIIAおよびIVA族金属からなる群から選択される1つ以上のカチオンを有するCO2捕捉溶媒が提供されている。
相対水素結合強度についてはB3LYP/6−31++G(d、p)がうまく機能し、生成された熱化学値は通常は実験結果の10kJ/molの範囲内にあり、したがって、この場合にはそれを使用した。0.9806というScott/Radom係数を用いて、ゼロ点エネルギーをスケーリングし、分配関数に対する振動エントロピーの寄与を1.0015でスケーリングした。結果は全て、298.15Kの温度についてである。ガウス03プログラムを用いてG3レベルで実施されるNa+−NH3の計算を除いて、Docklands、VICにあるSGI−AltixマルチノードDDIシステム上で実行されるGAMESSソフトウェアを計算に使用した。計算結果は表1(a)および1(b)に示されている。
X−NH3→X+NH3
G=−RT.In(Keq)
NH3水溶液および蒸気抑制剤については、抑制剤を添加した結果として、抑制が発生している場合に平衡ヘッドスペース圧力は(抑制剤が全く添加されない場合の平衡溶液と比べて)低くなる。
蒸気抑制%=(Pno suppress−Psuppress)/Pno suppress×100
水の分圧について修正された値=0.123〜0.133atm(平均=0.128atm)
アンモニアにつての平均圧力値=0.218atm
水の分圧について修正された値=0.188〜0.198atm(平均=0.193atm)
CsClによる平均蒸気抑制34%(範囲=29〜38%)
Claims (14)
- 0.1%w/w〜40%w/vのアンモニア濃度を有するアンモニア水溶液と;
前記CO2捕捉溶媒に基づいて0.01%〜10%wtの濃度範囲での可溶性塩と;
を含むCO2捕捉溶媒であって、前記水溶性塩が、VIIA族元素のアニオン、NO3 −、SO4 2−、OH−、PO4 3−およびHCO3 −からなる群から選択される対アニオンと共に、IA、IIA、IIIAおよびIVA族金属からなる群から選択されるカチオンを有することを特徴とするCO2捕捉溶媒。 - 請求項1に記載の捕捉溶媒において、前記可溶性塩の前記カチオンが、Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Raのカチオンからなる群から選択され、前記アニオンが元素F、Cl、Br、I、AtのアニオンおよびNO3 −、SO4 2−、OH−、PO4 3−およびHCO3 −からなる群から選択されることを特徴とする捕捉溶媒。
- 請求項2に記載の捕捉溶媒において、前記カチオンがバリウム、セシウムまたはルビジウムのカチオンから選択されることを特徴とする捕捉溶媒。
- 請求項2に記載の捕捉溶媒において、前記アニオンが塩化物、硝酸塩またはPO4 3−であることを特徴とする捕捉溶媒。
- 請求項1または3に記載の捕捉溶媒において、前記水溶性塩が0.1〜5%wtの濃度まで添加されることを特徴とする捕捉溶媒。
- 請求項1または3に記載の捕捉溶媒において、前記水溶性塩が1〜3%wt濃度まで添加されることを特徴とする捕捉溶媒。
- 請求項1または3に記載の捕捉溶媒において、配合溶媒を形成するため、MEA(モノエタノールアミン)、DEA、ジエタノールアミン、AMP(2−アミノ−2−メチルプロパノール)、MDEA(メチルジエタノールアミン)およびPZ(ピペラジン)、メチルジエタノールアミン(MDEA)、ジグリコールアミン(DGA)、およびジ−イソプロパノールアミン(DIPA)およびその配合物からなる群から選択される1つ以上の追加の溶媒をさらに含み、1つまたは複数の前記追加の溶媒の前記濃度が前記配合溶媒中のアンモニアの前記濃度よりも低いことを特徴とする捕捉溶媒。
- CO2含有気体流からCO2を除去する方法であって、
前記CO2含有気体流をCO2捕捉溶媒溶液と接触させるステップであって、CO2捕捉溶媒は、0.1%w/v、v/v/ w/w〜40%w/vのアンモニアを含むアンモニア水溶液と、前記CO2捕捉溶媒に基づいて0.01%〜10%wtまたはv/vまたはw/vの濃度範囲の可溶性塩とを含み、前記可溶性塩が、VIIA族元素のアニオンおよびNO3 −、SO4 2−、OH−、PO4 3−およびHCO3 −からなる群から選択される1つ以上の対アニオンと共に、IA、IIA、IIIAおよびIVA族金属からなる群から選択される1つ以上のカチオンを有するステップと;
前記CO2含有気体流由来のCO2を、前記アンモニア溶液中に吸収させるステップと;
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項8に記載の方法において、前記可溶性塩の前記カチオンが、Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Raからなる群から選択される1つ以上の元素のカチオンであり、前記アニオンが元素F、Cl、Br、I、AtのアニオンおよびNO3 −、SO4 2−、OH−、PO4 3−およびHCO3 −からなる群から選択される1つ以上のアニオンであることを特徴とする方法。
- 請求項8に記載の方法において、前記カチオンがバリウム、セシウムおよびルビジウムのカチオンからなる群から選択されることを特徴とする方法。
- 請求項9に記載の方法において、前記アニオンが塩化物、硝酸塩またはPO4 3−であることを特徴とする方法。
- 請求項8または10に記載の方法において、前記水溶性塩が0.1〜5%wtの濃度まで添加されることを特徴とする方法。
- 請求項8または10に記載の方法において、前記水溶性塩が1〜3%wtの濃度まで添加されることを特徴とする方法。
- 請求項8または10に記載の方法において、配合溶媒を形成するため、MEA(モノエタノールアミン)、DEA、ジエタノールアミン、AMP(2−アミノ−2−メチルプロパノール)、MDEA(メチルジエタノールアミン)およびPZ(ピペラジン)、メチルジエタノールアミン(MDEA)、ジグリコールアミン(DGA)、およびジ−イソプロパノールアミン(DIPA)およびその配合物からなる群から選択される追加の溶媒をさらに含み、前記配合溶媒中の前記追加の溶媒の前記濃度が前記配合溶媒中のアンモニアの前記濃度よりも低いことを特徴とする方法。
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