Abstract In this article, equilibrium CO2 solubility in aqueous 1-(2-Hydroxyethyl) piperidine (HEP) solutions pertaining concentrations (1, 2, 3) mol/L in the temperature range (303.15–323.15) K, and CO2 partial pressure range 0.1–100 kPa are presented. HEP; being a tertiary alkanolamine, its rate of CO2 absorption is comparatively slower than primary or secondary alkanolamine. Piperazine (PZ), a rate promoter was added to HEP in 1:4 mol ratio to form blends having enhance rate of CO2 absorption. Equilibrium CO2 solubility in four different aqueous blends; (0.8 mol/L HEP + 0.2 mol/L PZ), (1.6 mol/L HEP + 0.4 mol/L PZ), (2.4 mol/L HEP + 0.6 mol/L PZ), (3.2 mol/L HEP + 0.8 mol/L PZ) were measured over the temperature range of (303.15–323.15) K and CO2 partial pressure spanning over 0–70 kPa. Equilibrium constant for deprotonation reaction of HEP was estimated by measuring pKa of aqueous HEP solution at 298.15, 303.15, 313.15, 323.15 and 333.15 K. Experimentally obtained CO2 solubility data for single and blended amine solutions were correlated efficiently using activity coefficient model with AAD % of 3.76 and 3.22, respectively. Speciation of both single and blended amine solutions in their equilibrated liquid phase were predicted. Interaction parameters obtained through thermodynamic modelling of equilibrium solubility data for single and blended amine solutions were used to predict the enthalpy of CO2 absorption.

中文翻译：

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使用 1-（2-羟乙基）哌啶水溶液及其与哌嗪的混合物捕获 CO2：溶解度和焓

摘要 在本文中，在温度范围 (303.15–323.15) K 和 CO2 分压范围内浓度为 (1, 2, 3) mol/L 的 1-(2-Hydroxyethyl) 哌啶 (HEP) 水溶液中的平衡 CO2 溶解度呈现 0.1–100 kPa。高效能；作为叔烷醇胺，其吸收二氧化碳的速度比伯或仲烷醇胺要慢。哌嗪 (PZ)，一种速率促进剂，以 1:4 的摩尔比添加到 HEP 中，以形成具有提高 CO2 吸收速率的混合物。四种不同水性混合物中的平衡 CO2 溶解度；(0.8 mol/L HEP + 0.2 mol/L PZ)、(1.6 mol/L HEP + 0.4 mol/L PZ)、(2.4 mol/L HEP + 0.6 mol/L PZ)、(3.2 mol/L HEP + 0.8 mol/L PZ) 是在 (303.15–323.15) K 的温度范围内测量的，CO2 分压跨度超过 0–70 kPa。HEP 去质子化反应的平衡常数通过测量 HEP 水溶液在 298.15、303.15、313.15、323.15 和 333.15 K 处的 pKa 来估计。实验获得的单一和混合胺溶液的 CO2 溶解度数据与 AAD % 的活性系数模型有效关联分别为 3.76 和 3.22。预测了平衡液相中单一和混合胺溶液的形态。通过单一和混合胺溶液的平衡溶解度数据的热力学模型获得的相互作用参数用于预测 CO2 吸收的焓。使用活性系数模型将实验获得的单一和混合胺溶液的 CO2 溶解度数据有效地关联起来，AAD % 分别为 3.76 和 3.22。预测了平衡液相中单一和混合胺溶液的形态。通过单一和混合胺溶液的平衡溶解度数据的热力学模型获得的相互作用参数用于预测 CO2 吸收的焓。使用活性系数模型将实验获得的单一和混合胺溶液的 CO2 溶解度数据有效地关联起来，AAD % 分别为 3.76 和 3.22。预测了平衡液相中单一和混合胺溶液的形态。通过单一和混合胺溶液的平衡溶解度数据的热力学模型获得的相互作用参数用于预测 CO2 吸收的焓。