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化学溶剂法捕集CO2是目前最成熟的技术之一。乙醇胺（MEA）水溶液是最广泛应用的吸收剂，但存在再生能耗高、溶剂损失大、高腐蚀性等问题。前期工作发现MEA非水吸收剂在降低能耗方面具有很大优势。本论文构建了有机仲胺2-（甲氨基）乙醇（MAE）与醇醚溶剂组合的新型非水吸收剂体系，有望在反应热、溶剂损失等方面进一步优化，并对该体系的捕集性能、再生能耗、吸收机理、物化性质、溶解度方面进行了系统研究，为高性能CO2捕集技术的发展和示范应用提供数据支持和理论依据，具有重要的科学价值和实用意义。
本论文通过用N2/CO2混合气模拟电厂、生物气和天然气中CO2含量，利用实验室快速筛选装置和微波反应器探索MAE在醇醚非水溶剂如乙二醇甲醚（EGME）、乙二醇乙醚（EGEE）、乙二醇丁醚（EGBE）、二乙二醇二甲醚（DEGDME）中的相行为和捕集性能，利用热再生装置对吸收剂的再生能耗进行评估，并与MEA水体系和MEA非水体系对比；利用安东帕密度粘度仪考察吸收剂密度、粘度随溶液温度、组成的变化规律；在静态法气液平衡装置中测定了不同条件下的溶液的N2O和CO2溶解度，并利用半经验模型和热力学模型对数据进行拟合；利用13C NMR和FT-IR等技术手段对吸收剂吸收CO2前后的溶液进行表征，确定其反应机理及反应产物。
相同吸收条件下，MAE与醇醚溶剂EGME、EGEE、EGBE体系吸收CO2后，溶液依旧是均相状态，MAE与DEGDME体系吸收CO2后发生了液-液相变。均相体系中，不同吸收剂的负载量约为2.1mol.kg-1，其吸收-解吸循环负载量约为1.0mol.kg-1，与MEA非水体系的吸收负载量相似，但是略低于水体系（2.3mol.kg-1），其循环负载量是水体系的2倍，MEA非水体系的1.1倍。373K下，MAE+EGME体系的再生能耗约较MEA水体系降低56%，较MEA非水体系降低15%，明显降低了再生能耗。对于相变体系，97%的CO2富集在体积分数50%的下相中。解吸时，只解吸CO2富集相，大幅降低了再生能耗。对MAE+EGME进行8次循环实验，循环负载量稳定在1.0mol.kg-1左右，MAE+DEGDME进行4次循环实验，富集相的负载量稳定在2.8mol.kg-1左右，上相负载约为0.08mol.kg-1。MAE+醇醚非水体系的反应产物主要是氨基甲酸酯和质子化的胺。
MAE醇醚体系负载CO2前后密度、粘度随温度的升高而降低。在无CO2负载下，MAE与EGME和EGBE体系的密度随MAE质量分数的增加而减少，MAE与EGEE呈相反的趋势，这与纯溶剂的密度相关。溶液的粘度随MAE质量分数的增加而增加。其中偏摩尔体积VE和粘度偏差?η的值在整个研究范围内为负，说明两组分混合时，溶液体积缩小，MAE和溶剂分子间存在强大的作用力。利用Redlich-Kister方程对无负载溶液密度、粘度数据进行拟合，其平均绝对偏差在0.01%和1.3%以内。利用半经验模型对负载CO2溶液的密度、粘度数据拟合，平均绝对偏差为0.15%和3.0%。
N2O/CO2类比法获得CO2在醇醚溶剂中的亨利系数，随温度的升高而增大，实验数据与经验方程预测数据平均绝对偏差在2.0%以内。MAE+EGME溶液中CO2负载量随温度的升高而降低，随CO2分压的升高而增大。与MEA水溶液体系相比，非水体系对于温度变化更为敏感，可以获得较高的循环负载能力，有利于温变操作的碳捕集工艺，溶解度曲线的循环吸收能力与上述发现相符。利用半经验模型和Kent-Eisenberg热力学经验模型对气液平衡数据进行拟合，平均绝对偏差在20%和10%以内。
MAE醇醚非水吸收剂与MEA醇醚体系相比，具有优良的捕集性能和循环稳定性，可以进一步降低再生能耗。因此，该体系的研究为降低碳捕集再生能耗高的关键问题提供了重要的研究方向，在天然气、生物气脱碳等领域是一种有潜在应用价值的新型吸收剂。
本论文通过用N2/CO2混合气模拟电厂、生物气和天然气中CO2含量，利用实验室快速筛选装置和微波反应器探索MAE在醇醚非水溶剂如乙二醇甲醚（EGME）、乙二醇乙醚（EGEE）、乙二醇丁醚（EGBE）、二乙二醇二甲醚（DEGDME）中的相行为和捕集性能，利用热再生装置对吸收剂的再生能耗进行评估，并与MEA水体系和MEA非水体系对比；利用安东帕密度粘度仪考察吸收剂密度、粘度随溶液温度、组成的变化规律；在静态法气液平衡装置中测定了不同条件下的溶液的N2O和CO2溶解度，并利用半经验模型和热力学模型对数据进行拟合；利用13C NMR和FT-IR等技术手段对吸收剂吸收CO2前后的溶液进行表征，确定其反应机理及反应产物。
相同吸收条件下，MAE与醇醚溶剂EGME、EGEE、EGBE体系吸收CO2后，溶液依旧是均相状态，MAE与DEGDME体系吸收CO2后发生了液-液相变。均相体系中，不同吸收剂的负载量约为2.1mol.kg-1，其吸收-解吸循环负载量约为1.0mol.kg-1，与MEA非水体系的吸收负载量相似，但是略低于水体系（2.3mol.kg-1），其循环负载量是水体系的2倍，MEA非水体系的1.1倍。373K下，MAE+EGME体系的再生能耗约较MEA水体系降低56%，较MEA非水体系降低15%，明显降低了再生能耗。对于相变体系，97%的CO2富集在体积分数50%的下相中。解吸时，只解吸CO2富集相，大幅降低了再生能耗。对MAE+EGME进行8次循环实验，循环负载量稳定在1.0mol.kg-1左右，MAE+DEGDME进行4次循环实验，富集相的负载量稳定在2.8mol.kg-1左右，上相负载约为0.08mol.kg-1。MAE+醇醚非水体系的反应产物主要是氨基甲酸酯和质子化的胺。
MAE醇醚体系负载CO2前后密度、粘度随温度的升高而降低。在无CO2负载下，MAE与EGME和EGBE体系的密度随MAE质量分数的增加而减少，MAE与EGEE呈相反的趋势，这与纯溶剂的密度相关。溶液的粘度随MAE质量分数的增加而增加。其中偏摩尔体积VE和粘度偏差?η的值在整个研究范围内为负，说明两组分混合时，溶液体积缩小，MAE和溶剂分子间存在强大的作用力。利用Redlich-Kister方程对无负载溶液密度、粘度数据进行拟合，其平均绝对偏差在0.01%和1.3%以内。利用半经验模型对负载CO2溶液的密度、粘度数据拟合，平均绝对偏差为0.15%和3.0%。
N2O/CO2类比法获得CO2在醇醚溶剂中的亨利系数，随温度的升高而增大，实验数据与经验方程预测数据平均绝对偏差在2.0%以内。MAE+EGME溶液中CO2负载量随温度的升高而降低，随CO2分压的升高而增大。与MEA水溶液体系相比，非水体系对于温度变化更为敏感，可以获得较高的循环负载能力，有利于温变操作的碳捕集工艺，溶解度曲线的循环吸收能力与上述发现相符。利用半经验模型和Kent-Eisenberg热力学经验模型对气液平衡数据进行拟合，平均绝对偏差在20%和10%以内。
MAE醇醚非水吸收剂与MEA醇醚体系相比，具有优良的捕集性能和循环稳定性，可以进一步降低再生能耗。因此，该体系的研究为降低碳捕集再生能耗高的关键问题提供了重要的研究方向，在天然气、生物气脱碳等领域是一种有潜在应用价值的新型吸收剂。