Efficient regeneration of CO2-rich amine solutions by frequency-controlled microwaves

通过频率控制微波有效再生富含二氧化碳的胺溶液

基本信息

批准号：
21K19859
负责人：
椿俊太郎
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19859/
关键词：
マイクロ波周波数制御アミン吸収材 CO2回収

项目摘要

本研究は、マイクロ波によりCO2を含むリッチ吸収剤を高選択的かつ局所的に加熱し、CO2の脱離促進を図ることを目的とし、（1）マイクロ波によるリッチ吸収剤の脱離促進の分子機構の解明、（2） CO2吸収性とマイクロ波応答性に優れたCO2吸収剤設計、（3）二酸化炭素吸収剤に高密度なマイクロ波を印加するマイクロ波化学反応装置の開発の３項目を進めている。２年目となる２０２２年度は、下記の項目ついて具体的に取り組んだ。（1）CO2吸収剤設計：前年度、量子化学計算等を用いて、誘電特性に優れたアミン系吸収剤の分子設計を進めた。これに基づいて、複数の候補アミン吸収液試料を取り上げ、系統的にマイクロ波応答性アミン吸収液を探索した。また、該当するアミン吸収液について、同軸プローブ法を用いて複素複素誘電率を測定した。水ーアミン吸収液の比率などに応じた、マイクロ波吸収特性、および、その周波数依存性を明らかにした。（2）マイクロ波化学反応装置の開発：アミン吸収液のマイクロ波吸収能が高まる低い周波数帯域（高周波）の空洞共振器を開発した。既開発の誘電加熱型（平行平板型）や通電加熱型の高周波装置も含めて、最適な高周波照射系を探索した。

This research aims to promote CO2 desorption by highly selectively and locally heating rich absorbers containing CO2 using microwaves, and is working on three topics: (1) elucidating the molecular mechanism of promoting the desorption of rich absorbers through microwaves, (2) designing CO2 absorbers with excellent CO2 absorption and microwave responsiveness, and (3) developing a microwave chemical reactor that applies high-density微波二氧化碳吸收剂。在2022年，第二年，我们专注于以下具体细节：（1）二氧化碳吸收剂设计：在上一年，我们使用量子化学计算等具有出色的介电性能的胺吸收剂的分子设计。基于此，采集多个候选胺吸收溶液样品，并系统地搜索微波响应胺吸收溶液。此外，使用同轴探针方法测量相应胺吸收溶液的复杂复杂介电常数。根据水胺吸收溶液的比率，阐明了水胺吸收溶液的微波吸收特性和频率依赖性。（2）微波化学反应器的发展：我们已经在低频带（高频）中开发了一个空腔谐振器，其中增加了吸收胺吸收液体的微波吸收能力。我们搜索了最佳的高频辐射系统，包括先前开发的介电加热（平行板型）和电加热的高频设备。