жидкость абсорбирующая для чего

Адсорбент и абсорбент в чем разница?

Что такое сорбенты?

Сорбенты – это вещества, которые имеют способность поглощать (сорбировать) различные химические элементы. Благодаря этой уникальной способности они используются в различных областях: медицине, производстве и т.д.

История сорбентов

Сорбенты в медицинских целях использовались еще в незапамятные времена. В Древней Греции согласно упоминаниям Гиппократа, сорбенты применялись уже в 40 году до нашей эры. В Древнем Египте вовсю принимали древесный уголь для «очищения от скверны».

Действие сорбентов на организм

Действие сорбентов основано на поглощении ими вредных для организма веществ. Сорбенты используют для детоксикации организма путем выведения токсинов из желудочно-кишечного тракта (ЖКТ).

Что такое адсорбенты?

Адсорбенты – это вид сорбентов, который поглощает вещества только своей поверхностью, в отличии от абсорбентов, которые впитывают при помощи всей массы и объема.

В медицине используются такие адсорбенты как: активированный уголь, силикогель, лигнин и др.

Следует учитывать, что, хотя данные вещества все относятся к группе адсорбентов, они имеют разные характеристики, такие как пористость, структуру пор, характер адсорбирующей поверхности, поэтому все они по-разному воздействуют на попавшие в организм вещества.

Особенности адсорбентов

Препараты, которые относятся к адсорбентам, используются для лечения различного рода интоксикаций, потому что поглощают и выводят из организма токсины, аллергены, соли тяжелых металлов, яды. Адсорбенты обладают значительной пористостью и большой поглощающей поверхностью.

Основная сфера применения: медицина (лечение интоксикаций). Некоторые адсорбенты могут оказывать повреждающее действие на ЖКТ при долгом использовании, поэтому следует подбирать препарат тщательно, используя тот, у которого наиболее благоприятный профиль безопасности.

Как действуют абсорбенты?

Если поглощение вещества происходит во всем объеме поглотителя, то этот вид сорбента называют абсорбентом.

Данные вещества являются природными или искусственными телами с развитой поверхностью, создаваемой капиллярами или кристаллической решёткой, которая хорошо поглощает вещества из газов и жидкостей. Абсорбционные свойства зависят от химического состава и физического состояния поверхности, от характера пористости и удельной поверхности.

Их действие на организм

Поглощает вещества только поверхностным слоем

Поглощает вещества всем объемом

Содержит множество пор

Поверхность состоит из капилляров или кристаллической решетки

Действует медленнее 2

Используется для лечения интоксикаций

Используются чаще в промышленности

Какой препарат выбрать для очистки организма при отравлении

Для того чтобы выбрать наиболее оптимальный препарат, необходимо учесть ряд факторов:

Перечислим наиболее известные сорбенты.

Порошковые сорбенты. Представляют собой порошок, который нужно растворять в воде. Имеют специфический запах и вкус. Применяется при диарее, вздутии, изжоге, диспепсии.

Гелевые сорбенты. Однородная пастообразная масса белого цвета без запаха, но часто с неприятным вкусом. Применяется для сорбции среднемолекулярных токсических веществ.

Источник

7 эффективных сорбентов для взрослых и детей: принцип действия, где купить

Сорбенты представляют собой особые вещества, которые выводят вредные компоненты из желудка и кишечника. Они удерживают опасные токсины, продукты обмена, соединяются с ними и способствуют удалению вместе с калом. Сегодня практически все сорбенты продаются без рецепта врача. Их можно применять взрослым и детям и в любом возрасте.

Что такое сорбенты, и как они работают

Сорбенты представляют собой особые вещества, которые выводят из организма токсические вещества, в том числе опасные продукты обмена. Это крупные молекулы с особой структурой, благодаря которой они могут буквально как губки впитывать ненужные компоненты и механически выводить их вместе с калом. Этот процесс называется сорбцией, а удаляемое вещество – сорбатом.

Благодаря этому такие препараты дают несколько преимуществ:

нормализуют процессы пищеварения;

перераспределяют ферменты в организме;

предупреждают развитие симптомов отравления и аллергических реакций.

Абсорбенты для кишечника: основные виды

В зависимости от особенностей воздействия сорбенты делятся на несколько типов:

Адсорбенты – фильтруют вещества на поверхности.

Абсорбенты – вбирают вещества в себя.

Ионообменные – удаляют токсины за счет ионообменных реакций.

Комплексообразующие – удаляют вредные вещества за счет образования химических комплексов.

Отдельно выделяют и энтеросорбенты. Это разновидность адсорбентов, которые не вступают в химическую реакцию с токсинами, а просто выводят его механически. Такие препараты защищают слизистую органов пищеварения за счет обволакивания. Они защищают клетки от поражения опасными веществами.

Есть также классификация сорбентов в зависимости от состава:

на основе углерода (активированный уголь);

на основе кремния (синтетические и натуральные средства);

на основе полимерных соединений;

природные сорбенты, например, скорлупа урюка, орехов, сосновые шишки.

Показания и противопоказания

Препараты необходимо применять в таких случаях:

астма бронхиального типа;

поражение ядовитыми веществами;

дерматит атопического типа;

инфекция в органах пищеварения;

расстройства функций печени, почек.

Сорбенты можно применять пациентам в разных возрастах, в том числе маленьким детям. Беременным женщинам и в период вскармливания их можно употреблять с осторожностью.

При этом не следует забывать о противопоказаниях:

гастриты разной природы;

язвенные поражения органов пищеварения;

повышенная чувствительность к любому компоненту средства;

кровотечения в кишечнике, желудке.

7 самых эффективных сорбентов

Сегодня выпускают очень много лекарств, относящихся к группе сорбентов. Среди наиболее эффективных препаратов можно выделить такие:

Активированный уголь – хорошо адсорбирует опасные компоненты на своей поверхности. Для быстрого результата рекомендуется принять несколько таблеток – по 1 штуке на каждые 10 кг.

«Смекта» – препарат органической природы. Избирательно поглощает вредные вещества на поверхности. Содержит специальные вкусовые добавки, благодаря чему раствор удобно давать как взрослым, так и детям.

«Полисорб» – диоксид кремния в коллоидном виде. Действует не избирательно, поглощает все содержимое в кишечнике, применяется для быстрого лечения.

«Полифепан» – препарат на основе лигнина. Уменьшает концентрацию холестерина, стимулирует перистальтику и укрепляет иммунную систему.

«Энтеросгель» – оказывает комплексный лечебный эффект, выводит вредные вещества и восстанавливает микрофлору кишечника. Способствует выведению вирусов, бактерий и других патогенных микроорганизмов.

«Фильтрум» – препарата на основе лигнина. Выпускается для детей и взрослых, применяется для комплексной детоксикации.

«Лактофильтрум» – пребиотик с функциями адсорбента. Удаляет вредные продукты обмена и токсины. Благодаря входящей в его состав лактулозе стимулирует синтез органических кислот, полезных для организма.

Гипоаллергенная диета для кишечника

Чтобы предотвратить поступление в организм вредных веществ, рекомендуется соблюдать гипоаллергенную диету. Конкретные рекомендации разрабатывает врач, в зависимости от пола, возраста и других показателей. При этом есть общее правило – пациентам следует включить в рацион такие виды продуктов:

мясо, в том числе птица, нежирное;

почки, печень, желудки;

кисломолочные напитки, например, кефир;

нежирные разновидности рыбы наподобие минтая, хека;

овсянка, гречка, пшенка;

все овощи, кроме оранжевых, красных и других ярких оттенков;

яблоки зеленые, груши;

ягоды крыжовника, белой смородины;

любое растительное масло;

сухофрукты, исключая курагу, финики и изюм;

компоты, чай некрепкий, вода без ограничений.

Исключать следует такие продукты, как, например, жирное мясо, жирную рыбу, цитрусы, овощи и фрукты ярких оттенков, а также соки на их основе. Не рекомендуется употреблять куркуму, крепкий чай и кофе, а также разные виды грибов, хлеб, булочки и другую сдобу.

Где купить сорбенты

Сорбенты продают в аптеке по доступным ценам в пределах 200-400 рублей за одну упаковку. Как правило, ее достаточно для проведения полноценного курса лечения. Купить лекарства можно без рецепта врача. Однако накануне желательно проконсультироваться, особенно перед лечением детей.

Все представленные на сайте материалы предназначены исключительно для образовательных целей и не предназначены для медицинских консультаций, диагностики или лечения. Администрация сайта, редакторы и авторы статей не несут ответственности за любые последствия и убытки, которые могут возникнуть при использовании материалов сайта.

Авторизуйтесьчтобы оставлять комментарии

Возрастные ограничения 18+

Лицензия на осуществление фармацевтической деятельности ЛО-77-02-011246 от 17.11.2020 Скачать.

Источник

Сорбенты: понятие, виды, как работают и где применяются

В результате этого человек регулярно сталкивается с необходимостью приема и использования сорбирующих веществ. Они применяются как в промышленности, так и в медицинской практике. Абсорбенты или адсорбенты: как правильно их называть?

Абсорбенты: принцип действия и сфера применения

Они широко используются в таких промышленных отраслях:

Абсорбенты используют для очистки окружающей среды от загрязнений щами и химикатами: обеззараживают сточные воды, очищают воздух в помещениях и т.д. Также их можно встретить в местах, где есть вероятность разлива нефти.

В домашнем хозяйстве они входят в состав фильтров для очистки воды, воздуха; их применяют для очистки канализации.

Адсорбенты: принцип действия и сфера применения

Адсорбенты преимущественно входят в состав медицинских препаратов. Они собирают на своей поверхности токсины и другие ядовитые вещества и выводят их из организма. Такой принцип действия помогает предотвратить отравление организма либо оперативно его устранить.

Адсорбенты могут назначаться врачом в таких случаях:

Адсорбенты классифицируют по действующему веществу:

Применение адсорбентов

У каждого препарата из категории адсорбентов есть свои особенности, показания к применению и противопоказания. Особенно не стоит забывать о последних, т.к. неправильное употребление лекарства может привести к негативным последствиям. Поэтому для выбора наиболее эффективного препарата необходимо обязательно обращаться за консультацией к врачу. Он назначит нужное лекарство и откорректирует, при необходимости, дозировку.

Источник

Природные сорбенты

К сорбентам природного происхождения относятся вещества, способные поглощать и выводить из организма аллергены, токсины и другие вредные компоненты. Сорбенты могут иметь минеральное, растительное или животное происхождение.

Природные сорбенты. Активированный уголь под микроскопом.

Своевременное выведение токсических соединений помогает улучшить состояние организма при пищевых отравлениях, кишечных расстройствах, а также устранить проявления аллергических реакций. Природные сорбенты нередко используют в составе комплексной терапии заболеваний ЖКТ и других органов. Они помогают:

Сорбирующие средства также эффективно нейтрализуют соединения тяжелых металлов, нитратов, облегчают фильтрующую функцию печени. Сорбенты стимулируют процессы естественного очищения организма, оказывают профилактическое действие.

Виды природных сорбентов

В зависимости от способа поглощения токсинов различают:

По химической структуре сорбенты делятся на:

Сорбентами природного происхождения являются и пищевые волокна. Они не перевариваются пищеварительными ферментами и не усваиваются организмом человека. Важное свойство пищевых волокон заключается в способности притягивать и удерживать воду, бактериальные токсины, канцерогены и др.

Существует насколько типов пищевых волокон. Они имеют различное происхождение, отличаются по эффективности и сорбционным характеристикам. К ним относятся:

Включение продуктов, обладающих сорбционными свойствами, поможет очистить кишечник от остаточных продуктов распада лекарственных средств, токсинов. Максимальная концентрация полезных ингредиентов сохраняется в сырых овощах и фруктах.

В зависимости от физико-химических свойств, волокна подразделяются на растворимые (в воде) и нерастворимые. По функциональности они классифицируются на селективные, неселективные, монофункциональные и др.

Свойства и особенности сорбентов

Сорбенты имеют пористую структуру. Именно в порах и фиксируются токсины. При этом важно, чтобы размеры пор и молекул вредных веществ совпадали по размерам, молекулярной массе и тропности (направлению роста). Таким образом, структурные элементы сорбентов «притягивают» вредные компоненты и выводят их через ЖКТ.

Сорбенты улучшают состояние при:

Эффект натуральных сорбентов основан на прямом и опосредованном воздействии на организм.

Прямое воздействие

Косвенное воздействие

Уменьшение воспалительных процессов в пищеварительном тракте. Устранение патогенных микроорганизмов, бактериальных токсинов, связывание продуктов распада и газов

Снижение проявления аллергии, уменьшение нагрузки на печень и почки. Нормализация пищеварительной, моторной и эвакуаторной функции желудочно-кишечного тракта. Нормализация функции иммунной системы

Некоторые абсорбенты обладают протекторным действием. Они блокируют клеточные рецепторы, не позволяя токсичным соединениям проникать внутрь. Энтеросорбция с помощью природных веществ помогает восстановить кишечную микрофлору после отравлений, инфекционных заболеваний, антибактериальной терапии. Природные энтеросорбенты замедляют и устраняют патологические процессы, возникающие при накопительном воздействии вредных веществ.

Натуральные сорбенты. Продукты, выводящие токсины

Применение натуральных адсорбентов

Употребление в пищу продуктов-сорбентов, а также использование готовых аптечных средств помогает устранить последствия отравлений, вывести из организма аллергены. В каждом конкретном случае нужно применять определенные средства.

Например, для очищения и восстановления функциональности ЖКТ можно использовать свежевыжатые овощные соки, например, морковный или свекольный. Собрать токсины из кишечника помогут отруби, а также мякоть свежих яблок. Чтобы нормализовать стул, можно употреблять рисовый отвар, салаты из свежей и квашеной капусты, нерафинированные растительные масла.

К очищающим растительным сорбентам также относятся:

Введение в рацион природных сорбентов помогает очистить организм. Но одного правильного питания не всегда достаточно. Для полноценного очищения кишечника можно использовать и специальные средства, например, полностью натуральное средство «Сорбент Форте». Препарат выводит токсины, аллергены, способствует росту полезной микрофлоры. В составе: оболочка семян подорожника (псиллиум), инулин и 5 видов пробиотических бактерий. Сорбент выводит из кишечника токсины и аллергены, восстанавливает кишечную микрофлору. Средство действует мягко и деликатно, не провоцирует вздутие, не вызывает болей и чувства тяжести.

Очищение организма нужно проводить поэтапно. Во время приема сорбентов важно употреблять достаточное количество жидкости — не менее 1,5–2 л воды в сутки. Проводить очистительные процедуры нужно только после консультации с врачом. Особенно это касается людей, страдающих от хронических заболеваний ЖКТ и других органов.

Источник

Жидкость абсорбирующая для чего

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к абсорбирующей жидкости для удаления CO₂ (диоксида углерода) или H₂S (сероводорода) или их обоих из газа, устройству и способу удаления CO₂ или H₂S или их обоих посредством применения абсорбирующей жидкости.

Предшествующий уровень техники

В последние годы в качестве одной из причин глобального потепления отмечают парниковый эффект, вызванный CO₂. С точки зрения защиты окружающей среды необходимо быстро решить проблему парникового эффекта во всем мире. Источники CO₂ присутствуют во всех областях деятельности людей, где сжигают ископаемое топливо, и необходимость относительно подавления выбросов CO₂ все время возрастает. Для того чтобы удовлетворять этим требованиям, для электростанций, на которых используют огромное количество ископаемого топлива, таких как тепловые электростанции, были проведены исследования по созданию способа, в котором образующийся при сжигании отходящий газ котла приводят в контакт, например, с водным раствором алканоламина, для удаления и извлечения CO₂ из газа, а также способа, в котором извлеченный CO₂ хранят, не сбрасывая в атмосферу. Водный раствор алканоламина реагирует не только с CO₂ (диоксидом углерода), но также и кислым газом, таким как H₂S (сероводород). В связи с этим, в химической промышленности в способах очистки различных газов с целью удаления и извлечения обычных кислых газов широко применяют раствор алканоламина.

Примерами алканоламинов являются моноэтаноламин (MEA), этиламиноэтанол (EAE), триэтаноламин, N-метилдиэтаноламин (MDEA), диизопропаноламин и дигликольамин, и обычно предпочтительно применяют моноэтаноламин (MEA).

Кроме того, обнаружено, что смеси нескольких алканоламинов дают преимущества, т.к. смесь демонстрирует характеристики, которые не достигаются отдельным алканоламином (например, показаны преимущества смеси MEA и AMP, выложенная заявка JP Н6-343858). Для улучшения абсорбционных характеристик алканоламина предложено применение циклического амина, такого как пиперазин, или линейного амина, такого как этилендиамин, в качестве средства, способствующего абсорбции (US 4336233, выложенная заявка JP Н1-213921, патент JP S61-19286, US 6436174).

Проблема, которую решает изобретение

При извлечении огромного количества CO₂ на крупномасштабном производстве, желательно, чтобы устройство для извлечения CO₂ с использованием энергии было как можно меньше. Для создания такого устройства необходимо уменьшить количество циркулирующей абсорбирующей жидкости и количество теплоты, требующееся для десорбции абсорбированного CO₂. Для уменьшения количества циркулирующей абсорбирующей жидкости необходимо увеличить абсорбционную емкость абсорбирующей жидкости на единицу количества абсорбирующей жидкости, и, следовательно, абсорбирующая жидкость часто имеет повышенную концентрацию соединения аминового ряда.

Однако проблема, возникающая в абсорбирующей жидкости, имеющей повышенную концентрацию соединения аминового ряда, заключается в том, что вязкость абсорбирующей жидкости увеличивается, а также в том, что абсорбирующая жидкость демонстрирует коррозийные свойства (JP S61-19286). Проблема коррозийных свойств может быть решена путем добавления в абсорбирующую жидкость ингибитора коррозии или путем выбора соответствующих материалов для трубопровода, однако решить проблему вязкости в обычном технологическом процессе нелегко.

Дополнительно некоторые соединения аминового ряда имеют низкую растворимость в растворителе и не могут быть растворены в повышенной концентрации. Например, пиперазин, описанный в документе JP H1-213921, имеет низкую растворимость в воде, и, кроме того, карбамат пиперазина, образующийся при реакции пиперазина с CO₂, имеет низкую растворимость в жидкости. Следовательно, пиперазин может быть добавлен только в ограниченной концентрации 0,8 моль/л или менее.

В описании документа US 6436174 показана возможность применения абсорбирующей жидкости, в которой используется соединение, содержащее атом азота в цикле, и имеющее разветвленную гидроксильную группу, или разветвленную алкильную группу, в широком интервале концентраций (0,1-50%), однако, для данной абсорбирующей жидкости требуется, чтобы в абсорбирующую жидкость был добавлен спирт.

Известный алканоламин, такой как вышеупомянутый MEA, и вода могут быть смешаны в произвольном соотношении, и, следовательно, обычно может быть легко получен водный раствор алканоламина, имеющий повышенную концентрацию. Однако, относительно водного раствора, имеющего один тип определенного алканоламина, характеристики абсорбционной емкости не улучшаются пропорционально даже при повышении концентрации амина. Соответственно, для определенного типа амина, даже при повышении концентрации амина в абсорбирующей жидкости невозможно получить ожидаемый эффект уменьшения количества циркулирующей жидкости. Следовательно, для уменьшения энергии, требующейся для извлечения CO₂, желательно разработать абсорбирующую жидкость, вязкость которой не увеличивается даже при увеличении концентрации азотсодержащего соединения в абсорбирующей жидкости и которая имеет значительно улучшенные характеристику абсорбционной емкости и тепловую характеристику реакции абсорбции.

В свете вышеуказанных проблем, задачей настоящего изобретения является создание абсорбирующей жидкости, имеющей преимущество не только в том, что вязкость абсорбирующей жидкости не увеличивается даже при увеличении концентрации азотсодержащего соединения в абсорбирующей жидкости, но также и в том, что и характеристика абсорбционной емкости и тепловая характеристика реакции абсорбции значительно улучшены; а также создание устройства и способа для удаления CO₂ или H₂S или их обоих при помощи применения абсорбирующей жидкости.

Средства решения проблемы

Абсорбирующая жидкость для абсорбции CO₂ или H₂S или их обоих из газа, согласно настоящему изобретению, включает первый компонент и второй компонент, включающий азотсодержащее соединение, имеющее в своей молекуле по меньшей мере два члена, выбранные из группы, в которую входят первичный атом азота, вторичный атом азота и третичный атом азота, или азотсодержащее соединение, имеющее в своей молекуле все первичные, вторичные и третичные атомы азота, где первый компонент представляет собой любое из соединений, представленных следующими формулами (I)-(III), или их смесь:

Азотсодержащее соединение (I)

Азотсодержащее соединение (II)

Азотсодержащее соединение (III)

В абсорбирующей жидкости, согласно настоящему изобретению, второй компонент может представлять собой азотсодержащее соединение, имеющее вторичный атом азота в цикле или азотсодержащее соединение, имеющее третичный атом азота в цикле.

В абсорбирующей жидкости, согласно настоящему изобретению, второй компонент может представлять собой азотсодержащее соединение, имеющее вторичный и третичный атомы азота в цикле.

В абсорбирующей жидкости, согласно настоящему изобретению, второй компонент может представлять собой азотсодержащее соединение, имеющее атом азота в присоединенном к циклу заместителе.

В абсорбирующей жидкости, согласно настоящему изобретению, азотсодержащее соединение может представлять собой азотсодержащее соединение, имеющее первичный атом азота в присоединенном к циклу заместителе.

В абсорбирующей жидкости, согласно настоящему изобретению, второй компонент может представлять собой азотсодержащее соединение, имеющее в своей молекуле три или более атома азота.

В абсорбирующей жидкости, согласно настоящему изобретению, азотсодержащее соединение может представлять собой азотсодержащее соединение, имеющее в своей молекуле все первичные, вторичные и третичные атомы азота.

В абсорбирующей жидкости, согласно настоящему изобретению, второй компонент может представлять собой любое из азотсодержащих соединений, представленных следующими формулами (4)-(13), или их смесь.

Азотсодержащее соединение (IV)

Азотсодержащее соединение (V)

Азотсодержащее соединение (VI)

Азотсодержащее соединение (VII)

Азотсодержащее соединение (VIII)

Азотсодержащее соединение (IX)

Азотсодержащее соединение (X)

Азотсодержащее соединение (XI)

Азотсодержащее соединение (XII)

Азотсодержащее соединение (XIII)

В абсорбирующей жидкости, согласно настоящему изобретению второй компонент может представлять собой любое из азотсодержащих соединений, представленных следующими формулами (XIV)-(XIX), или их смесь.

Азотсодержащее соединение (XIV)

Азотсодержащее соединение (XV)

Азотсодержащее соединение (XVI)

Азотсодержащее соединение (XVII)

Азотсодержащее соединение (XVIII)

Азотсодержащее соединение (XIX)

В абсорбирующей жидкости, согласно настоящему изобретению второй компонент может представлять собой любое из азотсодержащих соединений, представленных следующей формулой (XX).

Азотсодержащее соединение (XX)

В абсорбирующей жидкости, согласно настоящему изобретению первый компонент может содержаться в количестве, находящемся в интервале от не менее 15 масс.% до не более 45 масс.%, и второй компонент может содержаться в количестве, находящемся в интервале от не менее 15 масс.% до не более 45 масс.%, и общее количество первого компонента и второго компонента может составлять от более 30 масс.% до не более 90 масс.%.

В абсорбирующей жидкости, согласно настоящему изобретению первый компонент может быть представлен формулой (I), где каждый из R 1 и R 2 представляет собой Н.

В абсорбирующей жидкости, согласно настоящему изобретению первый компонент может быть представлен формулой (I), где x составляет 2-4 и y составляет 4-8.

В абсорбирующей жидкости, согласно настоящему изобретению первый компонент может быть представлен формулой (I), где x составляет 2-4, y составляет 4-8 и R 2 представляет собой CH₃, C₂H₅, C₃H₇ или C₄H₉.

В абсорбирующей жидкости, согласно настоящему изобретению первый компонент может быть представлен формулой (I), где x равен 2, y равен 4, R 1 представляет собой CH₃ и R 2 представляет собой C₂H₄OH.

Абсорбирующая жидкость для абсорбции CO₂ или H₂S или их обоих из газа, согласно настоящему изобретению, включает соединение ряда циклических аминов, имеющее в цикле один атом азота.

В абсорбирующей жидкости, согласно настоящему изобретению циклический амин, имеющий в цикле один атом азота, может представлять собой циклический амин, имеющий один атом азота в пятичленном цикле, шестичленном цикле или семичленном цикле.

В абсорбирующей жидкости, согласно настоящему изобретению циклический амин, имеющий в цикле один атом азота в пятичленном цикле, шестичленном цикле или семичленном цикле, может представлять собой пирролидин (PR), пиперидин (PZ) или гексаметиленимин (HMI).

В абсорбирующей жидкости, согласно настоящему изобретению соединение ряда циклических аминов, имеющее в цикле один атом азота, может представлять собой азотсодержащее соединение, имеющее первичный атом азота в заместителе, присоединенном к циклу.

В абсорбирующей жидкости, согласно настоящему изобретению азотсодержащее соединение, имеющее первичный атом азота в заместителе, присоединенном к циклу, может представлять собой аминометилпиперидин (AMPZ) или аминоэтилпиперидин (AEPZ).

В абсорбирующей жидкости, согласно настоящему изобретению, соединение ряда циклических аминов, имеющее в цикле один атом азота, может представлять собой азотсодержащее соединение, имеющее гидроксильную группу в пятичленном цикле, шестичленном цикле или семичленном цикле.

В абсорбирующей жидкости, согласно настоящему изобретению, азотсодержащее соединение, имеющее гидроксильную группу в пятичленном цикле, шестичленном цикле или семичленном цикле, может представлять собой пиперидинол (PDN).

Абсорбирующая жидкость включает смесь абсорбирующей жидкости, согласно настоящему изобретению, и алканоламина.

В абсорбирующей жидкости, согласно настоящему изобретению, алканоламин может представлять собой моноэтаноламин (MEA), этиламиноэтанол (EAE), триэтаноламин, N-метилдиэтаноламин (MDEA), диизопропаноламин, дигликольамин, или их смесь.

В абсорбирующей жидкости, согласно настоящему изобретению, циклический амин может содержаться в количестве, находящемся в интервале от не менее 5 масс.% до не более 30 масс.%, и алканоламин может содержаться в количестве, находящемся в интервале от не менее 15 масс.% до не более 45 масс.%., и общее количество циклического амина и этаноламина может составлять от больше чем 20 масс.%, до не более чем 90 масс.%.

Устройство для удаления CO₂ или H₂S или их обоих из газа, согласно настоящему изобретению, включает абсорбционную башню, которая позволяет газу, содержащему CO₂ или H₂S или им обоим, и абсорбирующей жидкости находиться в контакте друг с другом для удаления CO₂ или H₂S или их обоих из газа; и регенерационную башню, в которой регенерируют раствор, содержащий абсорбированный CO₂ или H₂S или оба, причем в абсорбционной башне повторно используют раствор, регенерированный в регенерационной башне путем удаления из раствора абсорбированного CO₂ или H₂S или их обоих, где абсорбирующая жидкость включает первый компонент, и

второй компонент, включающий азотсодержащее соединение, имеющее в своей молекуле по меньшей мере два члена, выбранные из группы, в которую входят первичный атом азота, вторичный атом азота и третичный атом азота, или азотсодержащее соединение, имеющее в своей молекуле все первичные, вторичные и третичные атомы азота,

и первый компонент представляет собой любое из соединений, представленных следующими формулами (1)-(3), или их смесь:

Азотсодержащее соединение (1)

Азотсодержащее соединение (II)

Азотсодержащее соединение (III)

Способ удаления CO₂ или H₂S или их обоих, реализованный в устройстве для удаления CO₂ или H₂S или их обоих, которое снабжено абсорбционной и регенерационной башнями, включает предоставление возможности содержащему CO₂ или H₂S или оба их газу и абсорбирующей жидкости контактировать друг с другом в абсорбционной башне для удаления из газа CO₂ или H₂S или их обоих; и регенерирование раствора, содержащего абсорбированный CO₂ или H₂S или оба в регенерационной башне, причем в абсорбционной башне повторно используют раствор, регенерированный в регенерационной башне путем удаления из раствора абсорбированного CO₂ или H₂S или их обоих, где удаление CO₂ или H₂S или их обоих осуществляют посредством применения абсорбирующей жидкости, включающей

первый компонент, и

второй компонент, включающий азотсодержащее соединение, имеющее в своей молекуле по меньшей мере два члена, выбранные из группы, в которую входят первичный атом азота, вторичный атом азота и третичный атом азота, или азотсодержащее соединение, имеющее в своей молекуле все первичные, вторичные и третичные атомы азота, и

первый компонент представляет собой любое из соединений, представленных следующими формулами (1)-(3), или их смесь:

Азотсодержащее соединение (I)

Азотсодержащее соединение (II)

Азотсодержащее соединение (III)

Эффект от изобретения.

Дополнительно при использовании абсорбирующей жидкости, имеющей концентрацию амина, равную 30 мас.% или более, можно создать абсорбирующую жидкость, имеющую превосходную характеристику абсорбционной емкости и превосходную тепловую характеристику реакции абсорбции, по сравнению с абсорбирующей жидкостью, в которой применяют только амин в той же самой концентрации. Таким образом, количество циркулирующей абсорбирующей жидкости и количество теплоты, требующееся для десорбции абсорбированного CO₂ или H₂S или их обоих, может быть уменьшено, по сравнению с количеством циркулирующей абсорбирующей жидкости и количеством тепла, требующимся для десорбции абсорбированного CO₂ или H₂S, для абсорбирующей жидкости, в которой применяют только амин в той же самой концентрации. Если количество циркулирующей абсорбирующей жидкости может быть уменьшено, то это позволяет не только сделать устройство компактным, но также потребует малое количество теплоты для десорбции, и, дополнительно, уменьшение теплоты десорбции позволяет осуществлять извлечение с меньшими затратами.

В настоящем изобретении, абсорбирующая жидкость, включающая соединение циклического амина, имеющее один атом азота в цикле, имеет превосходную степень удаления CO₂ или H₂S, по сравнению с известной абсорбирующей жидкостью, включающей алканоламин.

Краткое описание чертежей

Чертеж представляет собой схему устройства для удаления CO₂,

1 абсорбционная башня,

15 регенерационная башня.

Варианты реализации настоящего изобретения будут подробно объяснены ниже, со ссылкой на сопроводительный чертеж. Настоящее изобретение не ограничено данными вариантами реализации. Дополнительно, составляющие элементы в вариантах реализации и примерах включают элементы, которые могут быть легко понятны специалистам в данной области, или по существу эквивалентные им.

Первая абсорбирующая жидкость, согласно настоящему изобретению, представляет собой абсорбирующую жидкость для абсорбции CO₂ или H₂S или их обоих из газа, где абсорбирующая жидкость включает первый компонент и второй компонент, включающий азотсодержащее соединение, имеющее в своей молекуле два или более члена, выбранных из группы, в которую входят первичный атом азота, вторичный атом азота и третичный атом азота, или азотсодержащее соединение, имеющее в своей молекуле все первичные, вторичные и третичные атомы азота.

Первый компонент представляет собой любое из соединений, представленных формулами (21)-(23), или их смесь.

Азотсодержащее соединение (I)

Азотсодержащее соединение (II)

Азотсодержащее соединение (III)

Примеры соединений формулы (I), применяемых в настоящем изобретении, включают моноэтаноламин (MEA), N-метилдиэтаноламин (MDEA), диэтаноламин (DEA), триэтаноламин (TEA), диизопропаноламин (DIPA), 3-амино-1-пропанол (AP), 2-амино-2-метилпропанол (AMP), этилдиэтаноламин (EDEA), 2-метиламиноэтанол (MAE), 2-этиламиноэтанол (ЕАЕ), 2-н-пропиламиноэтанол, 2-н-бутиламиноэтанол (n-ВАЕ), 2-н-пентиламиноэтанол, 2-изопропиламиноэтанол, 2-втор-бутиламиноэтанол, 2-изобутиламиноэтанол (IBAE), 2-диметиламиноэтанол (DMAE) и 2-диэтиламиоэтанол (DEAE).

Примеры соединений формулы (II), применяемых в настоящем изобретении, включают 2,3-диаминопропионовую кислоту (DAPA) и глицин.

Примеры соединений формулы (III), применяемых в настоящем изобретении, включают 1,2-этилендиамин.

Может быть использована комбинация двух или более данных азотсодержащих соединений.

В настоящем изобретении, в качестве второго компонента, может быть применено любое из нижеследующих азотсодержащих соединений: 1) азотсодержащее соединение, имеющее вторичный или третичный атомы азота в цикле; 2) азотсодержащее соединение, имеющее вторичный и третичный атомы азота в цикле; 3) азотсодержащее соединение по пункту 1) или 2), указанному выше, которое имеет атом азота в заместителе, присоединенном к циклу; 4) азотсодержащее соединение по пункту 3), указанному выше, имеющее первичный атом азота в заместителе, присоединенном к циклу; 5) азотсодержащее соединение, имеющее в своей молекуле по меньшей мере три атома азота; 6) азотсодержащее соединение по пункту 5), указанному выше, имеющее в своей молекуле по меньшей мере атомы азота разных типов.

Несмотря на то, что примеры азотсодержащих соединений по пунктам 1)-6) выше представлены формулами (IV)-(XX), показанными ниже, азотсодержащие соединения в настоящем изобретении не ограничены ими.

Азотсодержащие соединения, представленные формулами (IV) и (V), представляют собой индивидуальные линейные азотсодержащие соединения, представленные каждой формулой, и имеют все первичные, вторичные и третичные атомы азота.

Азотсодержащие соединения, представленные формулами (VI)-(XIII), представляют собой индивидуальные циклические азотсодержащие соединения и имеют все первичные, вторичные и третичные атомы азота.

Азотсодержащие соединения, представленные формулами (XIV)-(XIX), представляют собой индивидуальные циклические азотсодержащие соединения и имеют атомы азота в цикле и в заместителях, типы которых отличны друг от друга.

Азотсодержащее соединение, представленное формулой (XX), представляет собой циклическое азотсодержащее соединение и содержит по меньшей мере три атома азота и имеет в молекуле по меньшей мере атомы азота разных типов.

Примеры соединений формулы (IV), приведенной ниже, применяемых в настоящем изобретении, включают 4,7-диазо-2-амино-2-этил-7-метилоктан.

Азотсодержащее соединение (IV)

Примеры соединения формулы (V), приведенной ниже, применяемого в настоящем изобретении, включают 4,7-диазо-2-амино-2,4-диэтилоктан.

Азотсодержащее соединение (V)

Примеры соединения формулы (VI), приведенной ниже, применяемого в настоящем изобретении, включают 1-(2-аминоэтил)пиперазин (AEPRZ).

Азотсодержащее соединение (VI)

Примеры соединения формулы (VII), приведенной ниже, применяемого в настоящем изобретении, включают 1-метил-2-аминометилпиперазин.

Азотсодержащее соединение (VII)

Примеры соединения формулы (VIII), прведенной ниже, применяемого в настоящем изобретении, включают (2-амино)-(5-диметиламино)пирролидин.

Азотсодержащее соединение (VIII)

Примеры соединения формулы (IX), приведенной ниже, применяемого в настоящем изобретении, включают 2-(аминоэтил(метиламино))пирролидин.

Азотсодержащее соединение (IX)

Примеры соединения формулы (X), приведенной ниже, применяемого в настоящем изобретении, включают (1-метил)(2-амино)-(5-метиламино)пирролидин.

Азотсодержащее соединение (X)

Примеры соединения формулы (XI), приведенной ниже, применяемого в настоящем изобретении, включают (1-метил)(2-аминоэтиламино)пирролидин.

Азотсодержащее соединение (XI)

Примеры соединения формулы (XII), приведенной ниже, применяемого в настоящем изобретении, включают (1-аминометил)(4-метиламино)пиперидин.

Азотсодержащее соединение (XII)

Примеры соединения формулы (XIII), приведенной ниже, применяемого в настоящем изобретении, включают (1-метиламиноэтил)4-аминопиперидин.

Азотсодержащее соединение (XIII)

Примеры соединения формулы (XIV), приведенной ниже, применяемого в настоящем изобретении, включают 4-аминопиперидин.

Азотсодержащее соединение (XIV)

Примеры соединения формулы (XV), приведенной ниже, применяемого в настоящем изобретении, включают (1-аминометил)пиперидин.

Азотсодержащее соединение (XV)

Примеры соединения формулы (XVI), приведенной ниже, применяемого в настоящем изобретении, включают N-метил-2-аминопиперидин.

Азотсодержащее соединение (XVI)

Примеры соединения формулы (XVII), приведенной ниже, применяемого в настоящем изобретении, включают N,N-диалкил-4-аминопиперидин.

Азотсодержащее соединение (XVII)

Примеры соединения формулы (XVIII), приведенной ниже, применяемого в настоящем изобретении, включают (N-алкиламинометил)пиперидин.

Примеры соединения формулы (XIX), приведенной ниже, применяемого в настоящем изобретении, включают (N-алкил-4-аминоалкил)пиперидин.

Азотсодержащее соединение (XIX)

Примеры соединения формулы (XX), приведенной ниже, применяемого в настоящем изобретении, включают (1-метил-аминоэтил)(4-метил)пиперазин.

Азотсодержащее соединение (XX)

Что касается концентрации амина в первой абсорбирующей жидкости, согласно настоящему изобретению, которую приводят в контакт с газом, то предпочтительно, когда первый компонент содержится в количестве, находящемся в интервале от не менее 15 масс.% до не более 45 масс.%, и второй компонент содержится в количестве, находящемся в интервале от не менее 15 масс.% до не более 45 масс.%, где общее количество первого компонента и второго компонента составляет от более 30 масс.% до не более 90%. Более предпочтительно, общее количество находится в интервале от 40 масс.% до 70 масс.%.

Когда концентрация амина находится вне вышеупомянутых пределов, как показано в примерах ниже, вязкость абсорбирующей жидкости неизбежно увеличивается. Кроме того, такая концентрация не вносит вклад в резкое улучшение характеристики абсорбционной емкости или тепловой характеристики реакции абсорбции.

В качестве компонента, отличного от амина, обычно применяют воду, однако также могут быть применены другие растворители и их смеси. Дополнительно, могут быть добавлены ингибитор коррозии, средство, предотвращающее ухудшение свойств, или подобные.

В настоящем изобретении, температура первой абсорбирующей жидкости, находящейся в контакте с газом, обычно находится в интервале от 30°C до 70°C.

Газ, используемый в настоящем изобретении, имеет общее давление, приблизительно равное атмосферному давлению, и концентрация СО₂ составляет 10%, однако, эти условия не являются ограничительными.

Примеры газов, которые могут быть обработаны в настоящем изобретении, включают каменноугольный газ, синтез-газ, коксовый газ, нефтяной газ и природный газ, однако, этими примерами газ не ограничен, и может быть применен любой газ, содержащий кислый газ, такой как CO₂ или H₂S.

Относительно технологического процесса, в котором может быть применен способ удаления CO₂ или H₂S или их обоих, согласно настоящему изобретению, не существует конкретных ограничений. Пример устройства для удаления CO₂ описан ниже со ссылкой на чертеж.

Чертеж представляет собой схему устройства для удаления CO₂. Как показано, газ вводят в абсорбционную башню 1 через впускное отверстие 4 для подачи содержащего CO₂ газа. В заполненной насадкой части 2 газ, помещенный в абсорбционную башню 1, приводят в условиях противотока в контакт с абсорбирующей CO₂ жидкостью, поданной из форсунки 7, CO₂ абсорбируется и удаляется из газа абсорбирующей жидкостью, и порученный газ выпускают через выпускное отверстие 5 для выпуска газа, из которого удален CO₂. Абсорбирующая жидкость, поданная в абсорбционную башню 1, абсорбирует CO₂, и ее пропускают в теплообменник 14 и нагреватель 8, нагревают и пропускают в регенерационную башню 15. В регенерационной башне 15 абсорбирующая жидкость течет через форсунку 16 и через заполненную насадкой часть 17 в нижнюю часть башни. В течение этого времени CO₂ удаляется и абсорбирующая жидкость регенерируется. Регенерированную абсорбирующую жидкость при помощи насоса 9 пропускают в теплообменник 14 и охлаждающее устройство 26 для абсорбирующей жидкости и снова подают в абсорбционную башню 1 через впускное отверстие 6 для подачи абсорбирующей жидкости.

С другой стороны, в верхней части регенерационной башни 15, CO₂, удаленный из абсорбирующей жидкости, приводят в контакт с орошающей водой, подаваемой из форсунки 18, и охлаждают при помощи дефлегматора 23, и в сборнике орошающей фракции 21 CO₂ отделяют от орошающей воды, образованной при конденсации водяного пара, сопровождающего CO₂, и пропускают на этап извлечения CO₂ через трубопровод 22 для извлеченного CO₂. Орошающую воду при помощи насоса 20 для орошающей воды подают в регенерационную башню 15. В настоящем изобретении устройство описано очень кратко, и описание некоторых частей периферийного оборудования будет опущено.

Посредством применения первой абсорбирующей жидкости, согласно настоящему изобретению, в качестве абсорбирующей жидкости для вышеупомянутого устройства для удаления CO₂ может быть осуществлена эффективная абсорбция и удаление CO₂.

Вторая абсорбирующая жидкость, согласно настоящему изобретению, может включать: первую абсорбирующую жидкость, которая включает первый компонент, и второй компонент, включающий азотсодержащее соединение, имеющее в своей молекуле по меньшей мере два члена, выбранные из группы, в которую входят первичный атом азота, вторичный атом азота и третичный атом азота, или азотсодержащее соединение, имеющее в своей молекуле все первичные, вторичные и третичные атомы азота; и соединение циклического амина, имеющее в цикле один атом азота.

Предпочтительно, циклический амин, имеющий в цикле один атом азота, представляет собой циклический амин, имеющий один атом азота в 5-членном цикле, 6-членном цикле или 7-членном цикле.

Примеры циклических аминов, имеющих один атом азота в 5-членном цикле, 6- членном цикле или 7-членном цикле, включают пирролидин (PR), представленный формулой 41 ниже, пиперидин (PZ), представленный формулой 42 ниже, и гексаметиленимин (HMI), представленный формулой 49 ниже.

Предпочтительно, циклический амин, имеющий в цикле один атом азота, представляет собой азотсодержащее соединение, имеющее первичный атом азота в присоединенном к циклу заместителе.

Примеры азотсодержащих соединений, имеющих первичный атом азота в присоединенном к циклу заместителе, включают азотсодержащие соединения, имеющие аминометильную группу или аминоэтильную группу в 5-членном цикле, 6-членном цикле или 7-членном цикле, представленные ниже формулами 44-49.

В особенности, предпочтительными для применения являются аминометилпиперидин (4-(аминометил)-пиперидин: AMPZ), представленный формулой 16 ниже, или аминоэтилпиперидин (4-(аминоэтил)-пиперидин: AEPZ), представленный формулой 47 ниже, поскольку они демонстрируют превосходную скорость абсорбции CO₂.

Кроме того, предпочтительно, циклический амин, имеющий один атом азота в цикле, представляет собой азотсодержащее соединение, имеющее гидроксильную группу в 5-членном цикле, 6-членном цикле или 7-членном цикле.

Примеры азотсодержащего соединения, имеющего гидроксильную группу в 5-членном цикле, 6-членном цикле или 7-членном цикле, включают азотсодержащие соединения, представленные ниже формулами 5-52. В особенности, предпочтительными для применения являются 4-пиперидинол (PDN), представленный формулой 51 ниже, поскольку он демонстрирует превосходную скорость абсорбции CO₂.

Во второй абсорбирующей жидкости, согласно настоящему изобретению, можно использовать циклический амин или их смесь, и абсорбирующая жидкость включает смесь любого из вышеупомянутых циклических аминов и алканоламина, который представляет собой вышеописанный первый компонент.

Конкретно, примеры алканоламинов включают моноэтаноламин (MEA), этиламиноэтанол (EAE), триэтаноламин, N-метилдиэтаноламин (MDEA), диизопропаноламин и диглкольамин, и, в большинстве случаев, примеры включают моноэтаноламин (MEA) и его смеси.

Что касается концентрации соединения аминового ряда в абсорбирующей жидкости, согласно настоящему изобретению, которую приводят в контакт с газом, предпочтительно, чтобы циклический амин содержался в количестве, находящемся в интервале от не менее 5 масс.% до не более 30 масс.%, и алканоламин содержался в количестве, находящемся в интервале от не менее 15 масс.% до не более 45 масс.%, где общее количество циклического амина и алканоламина составляет от более 20 масс.% до не более 90 масс.%.

Когда концентрация амина находится вне вышеупомянутых пределов, вязкость абсорбирующей жидкости неизбежно увеличивается. Кроме того, такая концентрация не вносит вклад в резкое улучшение характеристики абсорбционной емкости или тепловой характеристики реакции абсорбции.

В то же время, в качестве компонента, отличного от амина, обычно применяют воду, однако, также могут быть применены другие растворители или их смеси. Дополнительно, могут быть добавлены ингибитор коррозии, средство, предотвращающее ухудшение свойств или подобные.

В настоящем изобретении, температура первой абсорбирующей жидкости, находящейся в контакте с газом, обычно находится в интервале от 30°C до 70°C.

Газ, используемый в настоящем изобретении, имеет общее давление, приблизительно равное атмосферному давлению, и концентрация CO₂ составляет 10%, однако эти условия не являются ограничительными.

Как и в случае первой абсорбирующей жидкости, посредством применения второй абсорбирующей жидкости, согласно настоящему изобретению, для вышеупомянутого устройства для удаления CO₂, представленного на чертеже, может быть осуществлена эффективная абсорбция и удаление CO₂.

Ниже настоящее изобретение будет более подробно пояснено посредством примеров.

В каждом из реакционных сосудов, выполненных из стекла со стороны образца и снабженных устройством для измерения теплоты реакции (калориметр Кальве) на контрольной стороне, смешали водный раствор моноэтаноламина (МЕА), имеющего первичную аминогруппу в количестве 30 масс.%, в качестве первого компонента и водный раствор, содержащий 1-(2-аминоэтил)пиперазин (AEPRZ), имеющий первичную, вторичную и третичную аминогруппы в количестве 30 масс.%, в качестве второго компонента для получения абсорбирующей жидкости (пример 1).

Далее смешали водный раствор, содержащий 2-этиламиноэтанол (EAE), имеющий вторичную аминогруппу в количестве 30 масс.%, в качестве первого компонента, и водный раствор, содержащий 1-(2-аминоэтил)пиперазин (AEPRZ), имеющий первичную, вторичную третичную аминогруппы в количестве 30 масс.% для получения абсорбирующей жидкости (пример 2).

Далее для получения абсорбирующей жидкости (пример 3) смешали водный раствор, содержащий метилдиэтаноламин (MDEA), имеющий третичную аминогруппу в количестве 30 масс.%, в качестве первого компонента, и водный раствор, содержащий 1-(2-аминоэтил)пиперазин (AEPRZ), имеющий первичную, вторичную третичную аминогруппы в количестве 30 масс.%, в качестве второго компонента.

5 граммов каждой абсорбирующей жидкости примеров 1-3 поместили в сосуд, и установили температуру в камере термостата 40°C. При постоянной температуре 40°C анализируемые газы путем барботирования приводили в контакт с соответствующей абсорбирующей жидкостью, со стороны образца и на контрольной стороне, при атмосферном давлении при скорости потока 50 мл/мин.

Используемым газам позволяли течь непрерывным потоком, и отдельно измеряли производные от времени значения (W) количеств теплоты, выделяющихся со стороны образца и с контрольной стороны, и исходя из изменения разницы между этими двумя значениями (тепловой поток) с течением времени путем произведения расчетов определяли теплотворную способность (кДж) реакции абсорбции CO₂. Момент времени, когда значение теплового потока снижалось до 2% или меньше от пикового значения, считали точкой завершения (насыщения) реакции абсорбции CO₂, и период времени от начала пропускания газа до завершения реакции считали временем реакции (в минутах). Количество CO₂, содержавшееся в абсорбирующей жидкости после завершения реакции, определяли при помощи анализатора CO₂ (анализатор общего органического углерода), а насыщение CO₂ (моль CO₂/кг абсорбирующей жидкости) абсорбирующей жидкости определяли путем произведения расчета.

Исходя из теплотворной способности, времени реакции и насыщения абсорбции CO₂ при завершении реакции путем расчета определили скорость реакции абсорбции CO₂ (моль CO₂/мин) и теплоту реакции абсорбции CO₂ (кДж/моль CO₂).

Дополнительно аналогичные испытания были проведены для смесей нескольких аминов водных растворов 30 масс.%-60 масс.% MEA, EAE, MDEA или AEPRZ в качестве сравнительных примеров.

Результаты о пределе насыщения абсорбции CO₂, скорости реакции абсорбции CO₂ и теплоты реакции абсорбции CO₂ в примерах и сравнительных примерах представлены в таблице 1 ниже.

Как следует из Таблицы 1, при сравнении абсорбирующих жидкостей, содержащих 30 масс.% (сравнительные примеры 1-1, 2-1, 3-1 и 4-1) и 60 масс.% (сравнительные примеры 1-2, 2-2, 3-2 и 4-2) MEA, EAE, MDEA или AEPRZ, друг с другом по характеристикам предел насыщения абсорбции CO₂ и тепловая характеристика реакции абсорбции CO₂ не пропорциональны концентрации амина. Исходя из этого видно, что в водном растворе, содержащем один тип амина, не достигается удовлетворительного улучшения характеристик при повышении концентрации амина в водном растворе.

Напротив, было обнаружено, что каждая смешанная абсорбирующая жидкость, содержащая МЕА и AEPRZ (пример 1), смешанная абсорбирующая жидкость, содержащая EAE и AEPRZ (пример 2), и смешанная абсорбирующая жидкость, содержащая MDEA и AEPRZ (пример 3), имеет как превосходную характеристику абсорбционной емкости по CO₂, так и тепловую характеристику реакции абсорбции CO₂, по сравнению с водными растворами, каждый из которых содержит один алканоламин или соединение аминового ряда (сравнительные примеры 1-2, 2-2Б 3-2 и 4-2) в тех же самых концентрациях, выраженных в масс.%.

Например, что касается абсорбирующей жидкости в примере 2, включающей 30 масс.% ЕАЕ+30 масс.% AEPRZ, абсорбционная емкость по CO₂ была увеличена на 20%, и теплота реакции абсорбции CO₂ была уменьшена на 10%, по сравнению с абсорбирующей жидкостью в сравнительном примере 2-2, включающей 60 масс.% ЕАЕ, который является одним из составляющих абсорбирующей жидкости в примере 2, и абсорбционная емкость по CO₂ была увеличена на 20%, и теплота реакции абсорбции CO₂ была уменьшена на 10%, по сравнению с абсорбирующей жидкостью в сравнительном примере 4-2, включающей 60 масс.% AEPRZ, который является одним из составляющих абсорбирующей жидкости в примере 2. Исходя из этого следует, что свойства заметно улучшены при смешивании.

Энергия, требующаяся для извлечения CO₂, определяется в значительной степени фактором, вносящим вклад в характеристику абсорбционной емкости по CO₂, и фактором, вносящим вклад в тепловую характеристику реакции абсорбции CO₂. Поэтому улучшение вышеупомянутой характеристики, согласно настоящему изобретению, дает возможность большой экономии энергии.

Примеры 5-10 и сравнительные примеры 5 и 6

Для абсорбирующих жидкостей (примеры 5-9), каждая из которых включает один циклический амин пирролидина (PR), представленный вышеуказанной формулой 41 (пример 5), пиперидин (PZ), представленный вышеуказанной формулой 42 (пример 6), 4-(аминометил)-пиперидин (AMPZ), представленный вышеуказанной формулой 46 (пример 7), гексаметиленимин (HMI), представленный вышеуказанной формулой 43 (пример 8), или 4-пиперидинол (PDN), представленный вышеуказанной формулой 51 (пример 9), и абсорбирующей жидкости (пример 10), включающей смесь (50:3) вторичных аминов ЕАЕ и AMPZ, были измерены скорость абсорбции и соотношение скорости абсорбции.

Подобные оценки были сделаны для сравнительных примеров, в которых применяли первичный алканоламин моноэтаноламин (МЕА) (сравнительный пример 6) и вторичный алканоламин этиламиноэтанол (ЕАЕ) (сравнительный пример 5).

Соотношение скорости абсорбции было измерено с применением МЕА в сравнительном примере 6 в качестве стандарта.

Результаты представлены в таблице 2 ниже. В таблице 2 ниже представлены концентрация амина, парциальное давление CO₂, скорость абсорбции CO₂ и соотношение скорости абсорбции.

Как следует из таблицы 2, каждая отдельная абсорбирующая жидкость в примерах 5-10 имеет лучшую скорость абсорбции, чем скорость абсорбции MEA и EAE в сравнительных примерах.

Примеры 11 и 12 и сравнительный пример 7

Среди вышеупомянутых аминов равновесие газ-жидкость было изучено для AMPZ (пример 11) или PDN (пример 12). В качестве сравнительного примера, аналогичную оценку сделали с применением МЕА (сравнительный пример 7).

Условия проведения измерений были следующие. Условия абсорбции были таковы, что на дне абсорбционной башни температура составляла 40°C и парциальное давление CO₂ составляло 9,8 кПа. Условия регенерации были таковы, что на дне регенерационной башни температура составляла 120°C и парциальное давление CO₂ составляло 9,8 кПа.

Результаты представлены в таблице 3 ниже.

Как следует из таблицы 3, в условиях равновесия газ-жидкость, AMPZ и PDN по отдельности лучше насыщены CO₂ по сравнению с MEA (сравнительный пример 7), что подтверждает то, что они достигают превосходной абсорбции и регенерации CO₂.

Как описано выше, абсорбирующая жидкость, согласно настоящему изобретению, позволяет достичь как уменьшения количества циркулирующей жидкости, так и уменьшения теплоты, требующихся для диссоциации абсорбированного CO₂, и, следовательно, является применимой для удаления и извлечения CO₂ (диоксида углерода) или H₂S (сероводорода) из газа, сбрасываемого на промышленных предприятиях, включая различные бойлеры.

Источник