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Catalytic-CO2-Desorption Studies of DEA and DEA–MEA Blended Solutions with the Aid of Lewis and Brønsted Acids
Industrial & Engineering Chemistry Research ( IF 3.8 ) Pub Date : 2018-08-20 , DOI: 10.1021/acs.iecr.8b00961 Huancong Shi 1 , Linna Zheng 1 , Min Huang 1 , Yuanhui Zuo 1 , Shifei Kang 1 , Yuandong Huang 1 , Raphael Idem 2 , Paitoon Tontiwachwuthikul 2
Industrial & Engineering Chemistry Research ( IF 3.8 ) Pub Date : 2018-08-20 , DOI: 10.1021/acs.iecr.8b00961 Huancong Shi 1 , Linna Zheng 1 , Min Huang 1 , Yuanhui Zuo 1 , Shifei Kang 1 , Yuandong Huang 1 , Raphael Idem 2 , Paitoon Tontiwachwuthikul 2
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Heat-duty reduction is the major challenge in CO2 desorption and amine regeneration. The use of a combination of heterogeneous catalytic desorption with improved amine solvents is a novel approach to address this issue. We studied CO2-desorption tests of noncatalytic diethylamine (DEA) solvents as a benchmark and focused on five blended amines (DEA–monoethanolamine, MEA; 4.5:0.5 to 2.5:2.5 M) with three types of catalysts (γ-Al2O3, H-ZSM-5, and 2:1 blended γ-Al2O3–H-ZSM-5) to explore the synergy effects of DEA-based amine blends with solid catalysts. The heat duty and CO2 production of each case scenario were tested for six sets of solutions with initial loading of 0.5 mol of CO2 per mole of amine at 363–378 K and were compared with those of 5 M DEA solvents. The results showed that the three catalyst conditions (blended catalyst, H-ZSM-5, and γ-Al2O3) followed different trends at rich and lean loadings. Finally, both 5 M DEA and 4.5:0.5 M DEA–MEA with blended catalysts exhibited very low heat duties of 151.2 and 168.0 kJ per mole of CO2 at loadings of 0.50–0.20 mol per mole of amine at 378 K among the six solutions. Both approaches proved to be the most-energy-efficient amine solutions whereas the blended amine with blended catalysts was the best strategy that was applicable in the CO2 desorber.
中文翻译：
路易斯和布朗斯台德酸的辅助下的DEA和DEA-MEA混合溶液的催化CO 2解吸研究
减少热负荷是CO 2解吸和胺再生的主要挑战。将非均相催化脱附与改进的胺溶剂结合使用是解决该问题的新方法。我们研究了CO 2的非催化的二乙胺脱附试验（DEA）的溶剂为基准，并重点放在五个共混胺（DEA-单乙醇胺，MEA; 4.5：2.5米：0.5〜2.5）与三种类型的催化剂的（γ-Al系2 ö 3，H-ZSM-5，和2:1混合的γ-Al 2 ö 3 -H-ZSM-5），以探索用固体催化剂基于DEA的胺共混物的协同效应。热负荷和CO 2测试了每种情况的生产情况，测试了六套溶液的初始负载为363–378 K，每摩尔胺含0.5 mol CO 2，并将其与5 M DEA溶剂进行了比较。结果表明，三种催化剂的条件（混合催化剂，H-ZSM-5，和在γ-Al 2 ö 3），然后在浓和稀负荷不同的趋势。最后，在6种溶液中，在378 K下，每摩尔CO 2的5 M DEA和4.5：0.5 M DEA–MEA在378 K时每摩尔胺的负载量为0.50–0.20 mol /摩尔时，其热负荷分别为151.2和168.0 kJ 。两种方法均被证明是最节能的胺溶液，而将胺与混合催化剂混合是适用于CO 2的最佳策略 解吸器。
更新日期：2018-08-20
中文翻译：
路易斯和布朗斯台德酸的辅助下的DEA和DEA-MEA混合溶液的催化CO 2解吸研究
减少热负荷是CO 2解吸和胺再生的主要挑战。将非均相催化脱附与改进的胺溶剂结合使用是解决该问题的新方法。我们研究了CO 2的非催化的二乙胺脱附试验（DEA）的溶剂为基准，并重点放在五个共混胺（DEA-单乙醇胺，MEA; 4.5：2.5米：0.5〜2.5）与三种类型的催化剂的（γ-Al系2 ö 3，H-ZSM-5，和2:1混合的γ-Al 2 ö 3 -H-ZSM-5），以探索用固体催化剂基于DEA的胺共混物的协同效应。热负荷和CO 2测试了每种情况的生产情况，测试了六套溶液的初始负载为363–378 K，每摩尔胺含0.5 mol CO 2，并将其与5 M DEA溶剂进行了比较。结果表明，三种催化剂的条件（混合催化剂，H-ZSM-5，和在γ-Al 2 ö 3），然后在浓和稀负荷不同的趋势。最后，在6种溶液中，在378 K下，每摩尔CO 2的5 M DEA和4.5：0.5 M DEA–MEA在378 K时每摩尔胺的负载量为0.50–0.20 mol /摩尔时，其热负荷分别为151.2和168.0 kJ 。两种方法均被证明是最节能的胺溶液，而将胺与混合催化剂混合是适用于CO 2的最佳策略 解吸器。
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