جذب دی اکسید کربن: تکنیک های مرسوم در برابر تکنیک های مبتنی بر مایعات یونی

جذب دی اکسید کربن: تکنیک های مرسوم در برابر تکنیک های مبتنی بر مایعات یونی

اسلاید 1: 1

اسلاید 2: دانشگاه آزاد واحد امیدیهموضوع سمینار:جذب دی اکسید کربن: تکنیک های مرسوم در برابر تکنیک های مبتنی بر مایعات یونیگردآورنده:کمال عبودینام استاد:دکترممبینی2

اسلاید 3: فهرستمقدمه17انواع تکنیک های جذب CO2چکیدهتکنیک های برودتیمایعات یونیبررسی روشهای نوین جذب CO2مقایسه جاذب مایع یونی با جاذب های شیمیایی و فیزیکینتیجه گیری3

اسلاید 4: مقدمهامروزه وابستگی جامعه به کربن دی اکسید بیش از هر زمان دیگری مشهود است. در سراسر جهان، هزاران ماشین آلات و ابزار ساخته شده اند که ضمن بهبود بخشیدن استانداردها و کیفیت زندگی، مصرف انرژی را نیز بالا برده اند.مقدار قابل توجهی از انرژی صرف گرمابخشی و حمل و نقل شده که در نهایت،سبب افزایش مداوم میزان انتشار کربن دی اکسید می شوند.4

اسلاید 5: کربن دی اکسید جزء گازهای گلخانه ای محسوب می شود لذا باید از میزان انتشار آن در جو کاسته شود. تکنیک های مختلفی برای جذب کربن دی اکسید را می توان به کار برد، که جذب ماده، جذب سطحی، غشائی و ترکیب کاربردهای هم پوشایی این تکنیک ها از آن جمله اند.محلول های آمین آبی نیز از روشهای موثری به شمار می آیند اما اشکالاتی مهم و جدی نیز در استفاده از آنها وجود دارد. برای مثال، از دست دادن همزمان مقداری آمین فرار و جذب آب به داخل جریان گاز منجر به مصرف شدید انرژی، افزایش هزینه ها و همچنین سبب خوردگی می شود.5

اسلاید 6: مایعات یونی و مشتقات آنها با توجه به خواص منحصر به فرد خود، مانند فشار بخار بسیار کم، درجه حرارت مایع، استقامت شیمیایی و حرارتی بالا و قدرت حل ترکیبات شیمیایی گوناگون، علاقه روز افزونی را به دست آورده اند.به عنوان مثال، استفاده از سیستم های دو فازی فوق بحرانی، آینده امیدوار کننده ای در جداسازی و واکنش های شیمیایی دارد به این دلیل که اگر شرایط مناسبی انتخاب شود، از این تکنیک می توان برای جداسازی گونه های مختلف بدون آلودگی جانبی استفاده کرد. 6

اسلاید 7: چکیدهاز آنجا که کربن دی اکسید (CO2) خوردگی خطوط لوله را تسهیل بخشیده و کمک به کاهش ارزش گرمادهی سوخت های گازی می کند، حذف آن به مساله ای قابل توجه از نظر اهمیت اقتصادی تبدیل می شود.دراین سمینار به بررسی انواع مختلف تکنیک های مرسوم جذب CO2 از نظر بازدهی، پیچیدگی در طراحی سیستم ها، هزینه ها و تاثیرات زیست محیطی آن می پردازیم و در آخر حلال های نو ظهور سبز نیز مانند مایعات یونی مورد بررسی قرار می گیرند. تناسب مایعات یونی مختلف به عنوان حلال های جداسازی گاز و تعریفی از سنتز و خواص آن ها به منظور جذب کربن دی اکسید از جمله مطالبی است که ارائه می شود.7

اسلاید 8: انواع تکنیک های جذب CO2 تثبیت کربن دی اکسید در حال حاضر یکی از ضروری ترین چالش های مهم در علم شیمی به حساب می آید به دلیل اینکه افزایش انتشار CO2 همیشه در برابر گرم شدن جهانی کره زمین مسئول بوده و علاوه بر آن، کربن دی اکسید همراه با آب می تواند باعث خوردگی در لوله های فلزی شود در نتیجه،CO2 ، جهت انتقال موثر سوخت های گازی در خطوط لوله و کیفیت بخشی به سوخت ها (ارزش گرمادهی) باید حذف شود.8

اسلاید 9: تکنیک های حذفCO2 اجرا شده در صنعت گاز:مکانیزم روبش با حلال های شیمیاییمکانیزم روبش با حلال های فیزیکیبه دام انداختن معدنی شیمیاییجذب سطحیروش غشایی9

اسلاید 10: مکانیزم روبش با حلال های شیمیایی:مکانیزم روبش با حلال های شیمیایی در حال حاضر پر طرفدارترین روش برای جذبCO2 محسوب می شود. این روش واکنش میانCO2 و جاذب را در بر می گیرد. جاذب های شیمیایی استفاده شده اغلب از حلال های آبی مونو، دی و تری اتانول امین، دیسپروپانول امین، سدیم کربنات، پتاسیم کربنات و هیدروکسید سدیم هستند.از دیرباز متداول ترین حلال مورد استفاده برای حذف کربن از گازهای خروجی، مونو اتانول امین بوده است.10

اسلاید 11: فناوری شستشوی آمین که بیش از 60 سال پیش برای حذف سولفید هیدروژن و CO2 از جریان گاز در صنایع نفتی و شیمیایی به کار گرفته شده است، هنوز بعنوان متداول ترین روش برای کاربردهای گازی به کار گرفته می شود.متاسفانه، فرایند جذبCO2 به روش آمین همواره دارای اشکالات زیادی بوده که تزریق انرژی بالا در مرحله بازیافت، خوردگی آمین ها، محدودیت ظرفیت بارگیری CO2 و تخریب آمین ها از این موارد هستند.11

اسلاید 12: فرایند مدرن و کارآمد متیل دی اتانول امین MDEA توسط شرکتBASF در سال 1981به صدور مجوز به عنوان فناوری MDEA دست یافت. بعد از آن، یک استراتژی به سیستم های شستشوی دو مرحله ای اصلی وارد شد که در حال حاضر شامل دو بخش محلول سبک و نیمه سبک در یک ستون جذبی می باشد.آمین دارای ظرفیت بالای بارگیری اسید/گاز است ضمن آنکه به انرژی بازسازی کمی نیازمند است. از آنجا که CO2 خاصیت اتصال کمتری بهMDEA نسبت به MEA دارد، لذا بازیافت جزئی محلول می تواند توسطFlashing ساده انجام شود. شاخصه این محلول آنست که بیشتر شبیه ترکیبی از حلال خالص فیزیکی و شیمیایی است.12

اسلاید 13: ترتیب فرایند MDEA شرکت BASF(1) جاذب سبک، (2) جاذب حجیم، (3) ستون تزریق فشار پایین، (4) بازسازی (عریان کننده)، (5) جوشنده، (6) پمپ ها، (7) مبدل حرارتی، (8) خنک کننده.13

اسلاید 14: محلول متیل دی اتانول امین/آب حاوی مقدار مشخصی از نوعی فعال کننده است. گونه های مختلف شیمیایی، آمینو متیل پروپانال AMP))، پیپرازین، ان-متیل پیپرازین، مورفولین و غیره به عنوان اجزا فعال کننده بادوام شناخته شده اند که پیپرازین بیشترین انتخاب بوده است.پیپرازین شامل گروه آمین های دو واکنشی است که می تواند به CO2 متصل شود. پیوندهای پیپرازین با CO2 بسیار محکم هستند و به آسانی جدا نمی شوند. اخیرا یک فعال کننده جدید به نام پیپرازینیل اتانول امین نیز پیشنهاد شده است.14

اسلاید 15: مکانیزم روبش با حلال های فیزیکی:در کنار جاذب های شیمیایی، جاذب های فیزیکی نیز می توانند روشهای خوبی برای حذف موثر CO2 باشند.جاذب های فیزیکی معمولا دارای مزایای خوبی جهت ترکیب گازی با CO2 در فشار بسیار بالا هستند و به طور کلی تمایل به استفاده شدن بر حلال های شیمیایی در زمانی که تحت فشار بالا هستند، را دارند. تکنیک هایی که به منظور حذف CO2 با استفاده از حلال های فیزیکی توسعه یافته اند، در اصل شبیه به همان تکنیک هایی هستند که از حلال های شیمیایی استفاده می کنند. گاز حاوی CO2 معمولا با جریانی ناهمسو با حلال، در برج قرار می گیرد. مزیت این تکنیک آنست که بازسازی به وسیله کاهش فشار منجر به مصرف انرژی کمتر می شود و CO2 جذب شده به فاز بخار می رسد.15

اسلاید 16: حلال های فیزیکی نسبتاً غیر خورنده هستند بنابراین می توان از لوله های کربن استیل نیز استفاده کرد با این حال بعضی معایب را نیز شامل می شوند مانند ظرفیت کم جذب CO2، تلفات حلال و همچنین به دلیل جذب هیدروکربن ها، به هزینه های عملیاتی و تعمیراتی بیشتری نیاز است. حلال های اصلی فیزیکی که معمولا برای جذب CO2 استفاده می شوند عبارتند از: متانول سرد (فرایند Rectisol)، ان متیل پیرولیدین (فرایند Purisol)، دی متیل اتر (فرایند Selexol) و پروپیلین کربونات (فرایندFlour solvent).16

اسلاید 17: فرایند دی متیل اتر از پلی اتیلن گلیکول Selexol)) از جمله ی پرکاربرد ترین سیستم های حذف گاز/اسید با استفاده از حلال های فیزیکی می باشد. فرایندRectisol فرایندی است که شستشوی گاز/ اسیدی غالبی دارد و از متانول به عنوان حلال بهره می برد.فرایندRectisol بسیار قابل تنظیم بوده و می تواند با توجه به اهداف و مشخصه های محصول طراحی شود.17

اسلاید 18: به دام انداختن معدنی_شیمیایی:به دام انداختن و ذخیره طولانی مدت CO2 به وسیله کربنات معدنی به عنوان جایگزینی برای ذخیره زمینی باشد. این فرایند می تواند به شکل واکنش های ساده ی زیر اتفاق بیافتد:18

اسلاید 19: اتصال کربن دی اکسید به کربنات ها می تواند از طریق فرایند های مختلفی صورت بگیرد، اعم از اصلی ترین آن که هوازدگی سریع سنگ آهک است جایی که در آن کربنات ها به بی کربنات ها تبدیل شده تا فرایند های چند مرحله ای را شدت بخشند.تمام گونه های مختلف اساساً به دو فرایند اصلی كربناتيزاسيون مستقیم و غیر مستقیم تقسیم می شوند.19

اسلاید 20: جذب سطحی:جذب سطحی با توجه به نیروهای بین مولکولی مهم میان گازها و سطوح معین مواد جامد صورت می گیرد. برخی از مواد جامد با مساحت سطح بالا مانند کربن فعال و غربال مولکولی (زئولیت) و ساختارهای فلزی آلی جدید (MOFs) می توانند برای جداسازیCO2 از گازها به روش جذب سطحی استفاده شوند.این جاذب ها معمولا به شکل بسترهای پرشده (Packed Beds) از ذرات کروی مرتب می شوند.20

اسلاید 21: جذب سطحی به روشهای زیر متداول است:جداسازی سطحی غشایی.جاذب های کربنی و زئولیتی.جداسازی سطحی با استفاده از ساختار های فلزی آلی.21

اسلاید 22: جداسازی سطحی غشایی: اختلاف در فعل و انفعالات شیمیایی و فیزیکی میان گازها و سطوح غشایی باعث می شود که یک بخش سریع تر از بخشهای دیگر از سطح غشاء عبور کند.مراحل چرخه ای و متعدد یکی از جریان ها برای رسیدن به درجه بالایی از جداسازی به روش غشایی لازم است که این امر منجر به افزایش هزینه ها، پیچیدگی عملیات و مصرف انرژی می شود. برای جداسازی CO2 با خلوص زیاد، ممکن است نیاز به چندین غشا با ویژگی های گوناگون باشد.انواع مختلف غشا که در حال حاضر در دسترس هستند، غشاهای متخلخل معدنی پالادیوم، پلیمری و زئولیتی هستند. این فرایند در مقایسه با روش های دیگر، پرهزینه ترین روش در مقیاس های بزرگ صنعتی است.22

اسلاید 23: جاذب های کربنی و زئولیتی:جاذب های کربن دی اکسید، ممکن است مواد غربال مولکولی (زئولیت ها)، کربن فعال، زغال فعال و یا هر جاذب مناسب دیگری باشد. معمولا تصفیه گاز حداقل دارای دو ماده جاذب است: کربن فعال، غربال مولکولی و یا سیلیکا ژل که ممکن است با هم مخلوط شده یا به عنوان لایه های جدا از هم به کار گرفته شوند.در این روش، CO2 از جریان هوای خشک زدوده می شود، بنابراین جریان گاز باید از بستر سیلیکاژل (یا هر مرحله دیگر فرایند جهت حذف آب از هوا) عبور کرده و آب دفع شود. سیلیکا ژل معمولا دارای حفره های ریز به اندازه ی 4-2 nm است که حذف هیدروکربن های مولکولی کوچک و سیلوکسان ها را ساده می کند.23

اسلاید 24: طی تحقیقات به عمل آمده مشخص گردید که از میان زئولیت های اصلاح نشده، زئولیتX 13بیشترین ظرفیت جذب CO2 را دارد ( 3.5 mmol g-1در دمای 298 کلوین و فشار 1بار) و زئولیتH-ZSM5 با نسبت متفاوت Si:AL در شرایطی مشابه ظرفیتی بیشتر از 2 mmol g-1 نشان نداد. ظرفیت بارگیری CO2 از زئولیت ها با افزایش درجه حرارت کاهش می یابد.24

اسلاید 25: مکانیسم احتمالی جذب CO2 باCaY–zeolite در شکل زیر نشان داده شده است:25

اسلاید 26: جداسازی سطحی با استفاده از ساختار های فلزی آلی: ساختار های فلزی آلی متخلخل (MOFs) سازه هایی هستند که بخش های ساختاری آلی و معدنی را شامل می شوند. ساختمان آنها به شکل یونهای فلزی هستند که در آن استخلافهای آلی و اکسیدهای فلزی احاطه شده توسط شاخه های پلیمری به وسیله لیگاندهای آلی به هم متصل شده اند.کربن دی اکسید به وسیله نیروهای کووالانسی به دام می افتد.توسعه روش های حذفCO2 به شیوهMOFS می تواند از طریق عوامل کلیدی مانند کنترل اندازه منافذ، پیوندهای فلزی باز، تثبیت گروه های عملکردی و معرفی کاتیونهای مختلف صورت گیرد.26

اسلاید 27: این جاذب ها برگشت پذیر هستند.مکانیسم جذب شیمیاییCO2 زیر به وسیله CD-MOF-2 شامل چرخه تجدید پذیر oligosacchatide ، g-cyclodextrin و RbOH پیشنهاد شد. 27

اسلاید 28: نمونه هایی از ساختار MOFs:Examples of MOFs: (IRMOF-1) obtained by the modular synthesis of metal oxide corners Zn4O and organic benzenedicar boxyilic acid linkers (a), Mg-MOF-74 [Mg2(DHBDC), 1 [Cu3(BTC)2, BTC is 1,3,5-benzenetricaboxylate] (c).28

اسلاید 29: تکنیک های برودتیتکنیک برودتی یک روش جداسازی در دمای پایین است. جداسازی برودتی یک ترکیب گازی، شامل چندین مرحله فشرده سازی و خنک کردن ترکیب گاز حاویCO2 به منظور القاء تغییرات فازیCO2 و دیگر اجزای ترکیب مانند گازهای سوخته می باشد.29

اسلاید 30: معایب و مزایای تکنیک های برودتی:ایراد اساسی این روش، میزان انرژی ذاتی زیادی است که برای سرد سازی، بویژه برای جریان گاز رقیق نیاز است.ضعف دیگر آن، امکان اتصال پیوندهای CO2 با ترکیب یخ حاصل از انجماد بخار آب در مخلوط CO2 است.با این حال، این روش جداسازی، مزیت فعال سازی تولید مستقیم CO2 مایع را دارد. اینCO2 مایع می تواند به راحتی انتقال یافته و ذخیره شود.30

اسلاید 31: معرفی مایعات یونی و مقایسه روشهای جذب نوین CO2 با روشهای مرسوم31

اسلاید 32: مایعات یونی: ساختار مولکولی مایعات یونی متشکل از کاتیون ها و آنیون های مختلف است. کاتیون ها معمولا یک ترکیب آلی حجیم اما آنیون ها از لحاظ حجم بسیار کوچک ترند و ساختار آنها معدنی است. به دلیل تفاوت اندازه بین آنیون و کاتیون ، پیوند میان دو جزءتشکیل دهنده مایعات یونی ضعیف است و این ترکیبات در دمای زیر 100 درجه سانتی گراد به صورت مایع هستند.ساختار مایع یونی مانند ساختار نمک طعام است ولی نمک طعام به علت پیوند قوی بین کاتیون و آنیون آن (شباهت بالای آنیون و کاتیون از نظر اندازه، بار و ماهیت) ساختار بلورین مستحکم دارد و در دمای 800 درجه سانتی گراد به صورت مذاب در می آید . برای دسته بندی مایعات یونی، دمای 100 درجه سانتی گراد در نظر گرفته شده است.به آن دسته که در دمایی بالاتر از 100 درجه سانتی-گراد مایع هستند، مایعات مذاب و دسته ای که در پایین تر از این دما حالت مایع دارند، مایعات یونی گویند. بعضی از مایعات یونی در دمای اتاق مایع هستند که به آنها (Room temperature ionic liquids) RTILs اطلاق می گردد.32

اسلاید 33: 33مایعات یونی با کاتیون ایمیدازول و پیریدین:

اسلاید 34: نمونه هایی از جفت آنیون و کاتیون های مشترک در ترکیبات مایعات یونی:34

اسلاید 35: 35

اسلاید 36: به طور کلی سنتز مایعات یونی در دو مرحله انجام می شود:تشکیل کاتیون مورد نظر.تبادل آنیون و در نهایت رسیدن به محصول.سنتز مایعات یونی برای نمک های آمونیوم در زیر نشان داده شده است:36

اسلاید 37: کاربردهای مایعات یونی: امروزه مایعات یونی کاربرد بسیار گسترده در علوم و فنون مختلف دارد. مهمترین کاربرد مایعات یونی ایفای نقش به عنوان یک حلال سبز به جای حلال های فرار است.امروزه مایعات یونی کاربردهای گسترده دیگری نیز دارند که از جمله آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:حلالالکتروشیمیاستخراج مایع-مایعواکنش های کاتالیستیپایداری نانو کاتالیستها در محیط مایع یونی37

اسلاید 38: مقایسه جاذب مایع یونی با جاذب های شیمیایی و فیزیکی:از آنجا که حلالهای شیمیایی و فیزیکی تحت شرایط مختلف و محدودیت های خاص اجرا می شوند، لذا شرایط نسبتا مناسبی برای فرایند حذف CO2 را فراهم می سازند که مزایای و مشکلات ذاتی خود را به همراه دارند.بنابراین یک جاذب ایده آل جهت جذبCO2 باید قادر به ارائه ویژگی هایی مانند جذب سریع و دفع قابل بازیافت، مقاوم و سینتیک باشد همچنین قابلیت ظرفیت جذب زیاد و طیف قابل تنظیم گستره وسیعی از شرایط عملیاتی جهت نیاز های فرایند را نیز داشته باشد. 38

اسلاید 39: مایعات یونی، یک فناوری جدید، پاک و بالقوه سبز را معرفی می کنند، که وعده حداقل بخار، کارآیی موثر اتمی و در نتیجه مزایای زیستی و هزینه ای را می دهد.این ترکیبات نه تنها به عنوان حلال، بلکه برای کاربردهای دیگر تصفیه گاز به عنوان جایگزینی نوین شناخته شده اند. جذبCO2 با استفاده از مایعات یونی، چندین مزیت بیشتر از روش های رایج را دارد مانند ظرفیت جذب سطح بالایی از CO2 در حالی که جذب هیدروکربن ها و مشکلات خوردگی به حداقل رسیده اند علاوه بر این میزان تلفات حلال و انرژی بازیافتی به طور قابل توجهی نسبت به فرایند های ذکر شده کاهش می یابند.39

اسلاید 40: بسیاری از مایعات یونی جهت جداسازی گاز به عنوان حلال، مناسب هستند، زیرا آنها اغلب غیر فرار بوده و در نتیجه نمی توانند تبخیر یا ایجاد آلودگی در فاز گاز کنند.این مساله در زمانی که جذب های انتخابی در جاذب های معمولی مورد استفاده قرار می گیرند یا وقتی که مایعات یونی برای حمایت از آسیب دیدگی غشاء یونی به کار می روند، حائز اهمیت است چرا که این ترکیبات به طور بالقوه می توانند پایدار باشند.برای جاذب های مرسوم، توانایی جدا کردن یک گاز از گازی دیگر کاملاً به حلالیت نسبی آنها در مایع بستگی دارد.40

اسلاید 41: نمونه هایی از مایعات یونی قابل استفاده در جذب CO2:مایعات یونی دمای اتاقمایعات یونی با وظایف خاصپلی ها (مایعات یونی)مایعات یونی بر پایه راهکار حلال قابل تغییر 41

اسلاید 42: مایعات یونی دمای اتاقRTILs) ) نمک های آلی هستند که تقریبا در دمای اتاق ذوب می شوند. RTIL ها عموما شامل کاتیون های آلی حجیم کم تقارن با شارژ مستقیم می باشند که این امر، سبب پایین آمدن نقطه ذوبشان می شود.آنیون های مایع یونی بیشتر متقارن بوده و بطور کلی کوچکتر از کاتیون ها می باشند و اغلب شامل هگزا فلورو فسفات، تترافلورو بورت، و تری فلورو متیل سولفونیل می باشند.RTIL ها معمولا غیر قابل اشتعال، دارای مقاومت گرمایی بالا و یک دامنه وسیع مایع می باشند علاوه بر آن فشار بخار ناچیزی دارند بنابراین به عنوان حلال های سبز مورد استفاده قرار می گیرند.42

اسلاید 43: RTILها، به علت انحلال پذیری قابل توجه، برای جداسازی CO2 به کار برده می شوند.مکانیسم زیر برای بالا بردن انحلال پذیریCO2 در استات ایمیدازولیوم پیشنهاد شده است:43

اسلاید 44: ثابت های قانون هنری از جذب CO2 با مایعات یونی مختلف در دماهای متفاوت:44

اسلاید 45: مقایسه تاثیر تعداد، اندازه و موقعیت گروه های الکیل بر روی انحلال پذیری CO2 در ایمیدازولیوم بر پایه مایعات یونی با آنیون [Tf2N] در 298 کلوین در زیر مشاهده می شود:این تغییرات می تواند ناشی از افزایش حجم آزاد و کاهش واکنش های آنیون-کاتیون باشد.45

اسلاید 46: تاثیر دما روی انحلال پذیریCO2 نیز می تواند مربوط به آنتروپی و آنتالپی مولی جزئی انحلال باشد.آنتالپی و آنتروپی مولی جزئی انحلالCO2 و ثابت قانون هنریH) در مایعات یونی):46

اسلاید 47: مایعات یونی با وظایف خاص:(TSILs) مایعات یونی هستند که در آنها گروه عامل، ترکیب کووالان درون کاتیون یا آنیون ( یا هر دو ) ازIL می باشند.TSIL ها می توانند دو عنصر را در بر گیرند، عنصر اول هسته می باشد که بارالکتریکی یون را در بر دارد و عنصر دوم شامل گروه استخلافی می باشد.47

اسلاید 48: پلی ها (مایعات یونی):مایعات یونی در شکل های پلی متریک در دمای اتاق جامد می باشند اگرچه آنها به طور قابل توجهی ظرفیت جذب سطحی CO2 را در مقایسه با مایعات یونی افزایش می دهند.برای مثال، پلیمرهای تترا آلکیل آمونیوم بر پایه مایعات یونی دارای ظرفیت های جذب سطحی CO2 بیشتر ی نسبت به مایعات یونی دمای اتاق می باشند. این پلیمرها در بسیاری از مواقع به عنوان مواد جذب کننده برای جداسازیCO2 استفاده می شوند.بطور کلی می توان گفت پلی ها، مجموعه ای از مواد پلیمری جدید می باشند کهCO2 را با ظرفیت جذبی بالا انتخاب کرده و سرعت جذبی-واجذبی آنها سریعتر از مایعات یونی دمای اتاق می باشد.48

اسلاید 49: در شکل زیر تعدادی از ترکیبات مایع یونی را که دارای ساختار پلی متریک (پلیمری) هستند، نمایش داده شده اند:Structures of the poly (ionic liquid)s: P[VBTMA][BF4](a), P[MATMA][BF4] (b), P[VBBI][BF4] (c), P[VBBI][Tf2N] (d), P[MABI][BF4] (e).49

اسلاید 50: مایعات یونی بر پایه ظرفیت حلال قابل تغییر جوزف:حلال تغییر پذیر حلالی است که در یکی از خواص فیزیکی می تواند از یک حالت به حالتی دیگر تغییر کند.حلال های قابل تغییر می توانند بعنوان واکنشگر واسطه مورد استفاده قرار گیرند.اتصال مایعات آلی (CO2BOLs) به حلال های قابل تغییر جوزف، ترکیبی از الکل _ آمیدین و پیوند شیمیاییCO2 به شکل آمیدیوم یا نمک کربنات گوانیدیوم آلکیل می سازد.اتصال شیمیاییCO2BOLs جدیدباCO2 ، سبب بالا رفتن ظرفیت وزنی مایعات یونی، پس از پیوند باCO2 می شود.50

اسلاید 51: نتیجه گیری:امروزه، شستشوی آمین بطور گسترده جهت جداسازی CO2 بکار می رود. در این تحلیل، سیستم های بهبود دهنده شامل حلال های رایج از نقطه نظرهای فناوری، اقتصادی و زیست محیطی بطور مختصر مقایسه شدند.نشان دادیم که سیستم aMDEA انتخاب شایسته ای برای تاسیسات جدید و همچنین نوسازی بخش های تفکیک کننده CO2 تاسیسات کنونی است. به هرحال، فناوری های نوین جذبCO2 دارای معایبی است که جستوجو برای روش های فناورانه جدیدی را ایجاب می کند.51

اسلاید 52: دراین بررسی، مایعات یونی به عنوان جایگزینی نوپا، به صورت گروهی از مواد بسیار امیدبخش با مجموعه خواص همانند که توسط مواد دیگری قابل دستیابی نیستند، توصیف شده اند.مایعات یونی حلال های طراح هستند، زیرا خصوصیات شان به گونه ای تنظیم می شود تا بتوانند نیازها را برآورده کند ضمن آنکهIL ها قابل بازیافت و غیر فرار هستند و این سبب می شود که فرصت هایی برای گستره وسیعی از کاربردهای صنعتی ایجاد شود.کارایی جداسازی موثر، به همراه هزینه پائین واسطه های تجزیه، هدفی انکار ناپذیر است.52

اسلاید 53: موضوعات مرتبط با هزینه ها به عنوان یکی از معایب مایعات یونی باقی مانده اند که در حال حاضر غالباً از تجاری سازی موفق آنها جلوگیری می کند؛ این مسئله می تواند تا حدودی از طریق آسان کردن ترکیب آنها جبران شود.در میان دیگر معایبIL ها، چسبندگی بالا و خلوص غالباً کنترل نشده (و کم) را می توان ذکر کرد. علاوه بر این، دانش اندک در مورد سمی بودن آنها مهم ترین مانع برای شناخت آنها به عنوان حلال های کاملاً سبز می باشد.مایعات یونی با توجه به اصلاح کربنی در مقایسه با آمین ها مزایایی دارند. این ترکیبات می توانند بصورت آمین مورد استفاده مجدد قرار گرفته و کاربرد CO2 آزاد شده برای ترکیب مواد شیمیایی مناسب را تامین کنند .53

اسلاید 54: 54با سپاس از حسن توجه شمااستاد: دکتر ممبینیتهیه کننده:کمال عبودی