Triethanolamine (TEA) là một chất hóa học được sử dụng để hấp thụ carbon dioxide (CO2) từ khí thải bằng cách hòa tan trong dung dịch Triethanolamine pha nước. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng hiệu suất của quá trình này có thể được tăng cường bằng cách thêm Ammonia vào dung dịch Triethanolamine.
Nghiên cứu này tập trung vào việc xem xét ba yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất hấp thụ CO2, bao gồm nồng độ Ammonia (0-5 wt%), nồng độ Triethanolamine (10-30 wt%), và tốc độ dòng khí (1,500-2,500 ml/phút). Các yếu tố này được kiểm tra trong phạm vi ba cấp độ khác nhau.
Phương pháp phản ứng bề mặt factorial ba cấp độ đã được sử dụng để xác định tác động của các yếu tố này và sự tương tác giữa chúng đến hiệu suất hấp thụ CO2. Kết quả phân tích thống kê cho thấy rằng nồng độ Ammonia có ảnh hưởng lớn nhất đến tỷ lệ hấp thụ CO2 (AP%), lưu lượng mol (NA) và hệ số chuyển đổi khối lượng tổng thể theo thể tích (KGae), với giá trị lần lượt là 72,99%, 71,83% và 81,12%.
Tiếp theo, tốc độ dòng khí cũng có ảnh hưởng đáng kể đến AP% và KGae, với giá trị tác động lần lượt là 5,27% và 3,90%.
Dựa trên các kết quả phân tích, điều kiện hoạt động tối ưu đã được xác định để tối đa hóa hiệu suất hấp thụ CO2. Dưới các điều kiện này, giá trị tối đa cho AP%, KGae và NA lần lượt đạt 98,94%, 0,202 kmol/h·m3·kPa và 3,901 kmol/m2·h.
Tổng kết lại, việc thêm Ammonia vào dung dịch Triethanolamine đã đáng kể cải thiện hiệu suất chuyển đổi khối lượng của dung môi trong quá trình hấp thụ CO2. Những kết quả này có thể đóng góp vào việc phát triển các phương pháp xử lý khí thải và giảm lượng CO2 trong môi trường.
Bên cạnh việc cải thiện hiệu suất hấp thụ CO2, việc thêm Ammonia vào dung dịch Triethanolamine còn mang lại một số lợi ích khác. Ammonia có khả năng tạo ra các phức chất với CO2, giúp tăng cường khả năng hấp thụ và giữ CO2 trong dung dịch Triethanolamine. Điều này giúp giảm thiểu hiện tượng mất CO2 trong quá trình xử lý và gia tăng hiệu suất của cột hấp thụ.
Hơn nữa, sự tương tác giữa Triethanolamine và Ammonia cũng có thể tạo ra một hệ thống hấp thụ ổn định và bền vững. Sự kết hợp của hai chất này tạo thành một phản ứng hóa học phức tạp, trong đó Ammonia hoạt động như một chất hỗ trợ Triethanolamine, tăng cường khả năng hấp thụ CO2 và ổn định dung dịch.
Ngoài ra, việc tối ưu hóa điều kiện hoạt động cũng đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất hấp thụ CO2. Bằng cách điều chỉnh nồng độ Ammonia, nồng độ Triethanolamine và tốc độ dòng khí, có thể đạt được điều kiện tối ưu để đảm bảo mức độ hấp thụ CO2 cao nhất và khả năng tái sử dụng dung dịch Triethanolamine tốt nhất.
Ứng dụng của quá trình hấp thụ CO2 bằng dung dịch Triethanolamine pha nước tăng cường bởi Ammonia là rất đa dạng. Nó có thể được áp dụng trong các ngành công nghiệp sản xuất điện, sản xuất hóa chất, công nghiệp dầu khí và nhiều ngành công nghiệp khác. Quá trình này có thể giúp giảm thiểu lượng khí CO2 thải ra môi trường, đồng thời cung cấp một phương pháp tái chế và sử dụng CO2 để sản xuất các sản phẩm hóa học có giá trị.
Tóm lại, việc thêm Ammonia vào dung dịch Triethanolamine để hấp thụ CO2 đã mang lại nhiều lợi ích vượt trội. Sự tương tác giữa Triethanolamine và Ammonia đã cải thiện hiệu suất hấp thụ CO2, đồng thời tạo ra một hệ thống ổn định và bền vững. Việc tối ưu hóa điều kiện hoạt động cũng rất quan trọng để đạt được hiệu suất tốt nhất. Quá trình này có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong việc xử lý khí thải và sử dụng CO2 trong các ngành công nghiệp khác nhau, đóng góp vào việc bảo vệ môi trường và tạo ra giá trị kinh tế từ CO2.