Phase Equilibrium Measurements and Modeling for Alkanolamine Systems

Julkaisun otsikon käännös: Alkanoliamiini systeemien faasitasapainojen mittaaminen ja mallittaminen

Anne Penttilä

    Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

    Abstrakti

    Hiilidioksidin talteenottoa tutkittiin tässä työssä mittaamalla ja mallittamalla alkanoliamiini systeemejä ja kehittämällä täysin uusia malleja prosessin suunnittelutarkoitukseen. Henryn laki hiilidioksidille vesipohjaisessa amiiniliuoksessa on välttämätön, kun hiilidioksidin talteenottoprosesseja mallitetaan. Hiilidioksidin fysikaalista liukoisuutta vesipohjaiseen amiiniliuokseen ei kuitenkaan voida suoraan mitata ja siksi se saadaan typpioksiduulin fysikaalisesta liukoisuudesta samaa liuokseen käyttämällä N2O - CO2 analogia. Tässä työssä kehitettiin uusi malli Henryn laille, joka kuvaa typpioksiduulin liukoisuutta binäärisiin ja ternäärisiin vesipohjaisiin amiiniliuoksiin (monoetanoliamiini MEA, dietanoliamiini DEA, diisopropanoliamiini DIPA, N-metyylidietanoliamiini MDEA ja 2-amino-2-metyyli-1-propanoli AMP) lämpötilan ja amiinipitoisuuden funktiona. Mallin parametrit optimoitiin 992 mitattuun pisteeseen aina 393 K asti. Uutta mallia verrattiin myös muihin kirjallisuudesta löydettyihin malleihin. Tässä työssä kehitetty malli kuvasi kokeellisia pisteitä paremmin kuin kirjallisuuden mallit. Lämpöstabiileja suoloja muodostuu hiilidioksidin talteenottoprosesseissa, kun happi on läsnä systeemissä. Lämpöstabiileja suoloja ei ole tutkittu paljon kirjallisuudessa ja siksi tämä työ laajennettiin kattamaan myös amiinien hajoamistuotteita. 2-hydroksietyyliammonium asetaattia (2-HEAA), joka on lämpöstabiili suola mutta myös tislautuva ioninen neste, valmistettiin MEA:sta ja etikkahaposta (HAc) ja se puhdistettiin tislaamalla vakuumissa. Höyry-neste tasapainoja mitattiin staattisella kokonaispainemittalaitteistolla. Kiinteä-neste tasapainoja ja puhtaiden komponenttien sulamispisteitä mitattiin joko visuaalisella menetelmällä tai DSC:llä (Differential Scanning Calorimetry). Tiheyttä mitattiin DMA HP:lla, joka oli yhdistetty DMA 5000 M tiheysmittariin. Lisäksi, höyrynpainetta mitattiin Vigreaux -tyyppisellä tislauskolonnilla. 2-HEAA:n tutkiminen osoitti, että lämpöstabiilien suolojen vaikutus faasitasapainoihin voidaan ottaa huomioon, kun mallitetaan hiilidioksidin talteenottoprosesseja. Uusi malli kehitettiin myös H2O + DIPA liuoksen tiheydelle lämpötilan ja koostumuksen funktiona, sillä kyseiselle systeemille ei löytynyt yleistä mallia kirjallisuudesta. Lisäksi tioli + hiilivety systeemien höyry-neste tasapainoja mallitettiin NRTL, Wilson ja UNIQUAC aktiivisuuskerroin malleilla. Myös ennustavia UNIFAC ja COSMO SAC malleja käytettiin.
    Julkaisun otsikon käännösAlkanoliamiini systeemien faasitasapainojen mittaaminen ja mallittaminen
    AlkuperäiskieliEnglanti
    PätevyysTohtorintutkinto
    Myöntävä instituutio
    • Aalto-yliopisto
    Valvoja/neuvonantaja
    • Alopaeus, Ville, Vastuuprofessori
    • Uusi-Kyyny, Petri, Ohjaaja
    Kustantaja
    Painoksen ISBN978-952-60-5995-2
    Sähköinen ISBN978-952-60-5996-9
    TilaJulkaistu - 2014
    OKM-julkaisutyyppiG5 Artikkeliväitöskirja

    Tutkimusalat

    • Henryn laki
    • hiilidioksidi
    • typpioksiduuli
    • höyry-neste tasapaino
    • kiinteä-neste tasapaino
    • amiinit

    Sormenjälki

    Sukella tutkimusaiheisiin 'Alkanoliamiini systeemien faasitasapainojen mittaaminen ja mallittaminen'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

    Siteeraa tätä