N-氨乙基哌嗪與甘氨酸鈉CO2吸收劑配方研究

汪麗，張歡，葉艤，趙興雷

（1. 北京化工大學化學工程學院，北京市 朝陽區 100029；2. 北京低碳清潔能源研究院，北京市 昌平區 102211）

0 引言

隨著社會經濟的快速發展，人們對化石燃料的需求不斷增加，導致溫室氣體急劇增加，CO2占溫室氣體總排放量的73%[1-2]。由于我國貧油、富煤、少氣的資源稟賦，煤炭成為我國能源結構中的主要資源，并且也將是我國未來幾十年中的主要能源來源[3-6]。燃煤電廠CO2排放量占我國CO2總排放量的40%左右[7]，是我國最大的CO2排放源。環境和氣候變化的壓力是當前燃煤發電技術所面臨的嚴峻挑戰，如何有效地控制和減少燃煤電廠CO2排放量已成為世界各國關注的焦點。《“十二五”國家碳捕集、利用與封存科技發展專項規劃》指出，碳捕集、利用與封存(carbon capture，utilization and storage，CCUS)技術是一項具有大規模CO2減排潛力的新興技術，有望實現化石能源的低碳利用，被廣泛認為是應對全球氣候變化、控制溫室氣體排放的重要技術之一。CCUS技術是燃煤電廠未來大規模減排CO2的重要技術選擇之一[8]，整體上，CCUS技術在燃煤電廠應用的步驟是：從火力發電廠的煙道氣中分離捕集CO2，將其壓縮成液體或超臨界狀態，通過罐車、管道和船舶運輸到適當地點，加以利用或儲存，最終實現CO2的大幅度減排[9-14]。其中CO2捕集是CCUS的第一步，CO2捕集技術主要包括溶劑吸收法、物理吸附法、低溫分離法和膜分離法[15-17]等，其中化學吸收法應用較為廣泛。

化學吸收法是吸收富集CO2的最主要方法，其中，有機胺是工業上應用最廣泛的化學吸收劑。常用的有機胺有單乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、2-氨基-2-甲基丙醇(AMP)等[18-19]。MEA早在20世紀30年代就實現了工業化[20]，其價格低廉，是有機胺吸收法中最常用的吸收劑。研究[21]發現，MEA 吸收CO2具有明顯的缺陷，MEA 水溶液擔載量較低，且CO2再生能耗高，再生后吸收效果減弱，更易降解，這3 個因素阻礙了MEA 的廣泛應用。DEA 與MEA 類似[22]，具有再生能耗高、腐蝕性強等缺陷。AMP 是空間位阻胺[23]，吸收和再生性能較優，但與CO2反應速率慢，成本較高。工業上，溶劑吸收法的工藝流程已相對成熟并固定，為了解決有機胺溶劑吸收法的三大缺陷，其核心的技術在于吸收劑的配方。

有研究[24-25]表明，結構中含有多個氨基的有機胺具有較高的吸收容量。Choi 等[26]發現，N-氨乙基哌嗪(AEP)分子中含有一個伯氨基、一個仲氨基和一個叔氨基，化學熱穩定性良好。CO2負載量和吸收速率均高于MEA，因此，它比MEA 吸收CO2的能力更強，且循環穩定性較好，其工業化潛力大，有望代替工業上常用的MEA。氨基酸鹽(AMA)是一種新型CO2吸收劑，它的吸收速率與MEA溶液相當[27]，與常用的有機胺相比，氨基酸鹽在水溶液中可完全電離，溶于水后揮發性小，且溶液表面張力較大，同時具有抗氧化降解能力[28]。甘氨酸鈉(SG)作為一種常見的氨基酸鹽，價格較低，吸收CO2速率快，缺點是吸收量較低，再生性能差[29]。

本文結合AEP 和SG 在吸收速率、吸收量和再生能力等方面各自的優勢，對AEP+SG 混合溶液吸收CO2的性能和再生效果進行了研究，初步考察AEP與SG的復合溶液對CO2的吸收效果，并研究其吸收和解吸性能。研究表明，加入助劑可提高其循環量，加快反應時間，結果可為開發新型吸收溶劑提供基礎。

1 實驗分析

1.1 實驗試劑和裝置

本文所用試劑為AEP、SG、二氧化碳、檸檬酸、草酸、癸二酸、硼酸、辛二酸。CO2吸收實驗裝置圖如圖1 所示，解吸實驗裝置圖如圖2所示。

圖1 CO2吸收實驗裝置示意圖Fig. 1 Schematic diagram of CO2 absorption experimental device

圖2 CO2解吸實驗裝置示意圖Fig. 2 Schematic diagram of CO2 desorption experimental device

1.2 實驗原理

有機胺溶液吸收CO2反應原理為：胺在水溶液中離解，使得溶液呈堿性，易于和CO2這類酸性氣體發生反應，從而達到脫除和回收CO2的目的[30]，本質上是弱堿和弱酸反應生成水溶性鹽的可逆過程。AEP 分子中具有伯胺、仲胺及叔胺的分子結構，SG分子中有伯胺結構。伯胺、仲胺與CO2的反應都可用兩性離子的反應機理[31-32]來解釋。

吸收反應是伯胺和仲胺易與CO2生成兩性離子中間產物：

兩性離子中間產物與溶液中胺分子、H2O 或OH-繼續反應，進一步去質子化，以形成另一個穩定的離子：

而叔胺分子上無質子氫，無法形成兩性離子，不能與CO2直接反應，僅起到催化CO2水解的作用，具體反應機理[33]如下：

所有這些反應都是可逆的，并且在再生過程中，通過向系統中添加熱量可以激活逆反應，溫度升高，反應逆向進行，CO2從富液中解吸出來。

1.3 一次吸收-解吸循環實驗流程

吸收劑吸收實驗條件如下：將配置好的150 mL 吸收劑放入燒杯中，放入40 ℃恒溫磁力攪拌器中，待溶液內溫度升至40 ℃時，通入CO2氣體，控制進氣流速為0.5 L/min，吸收劑轉速為400 r/min。實驗過程中每10 min取1 mL溶液滴定CO2體積，計算吸收CO2的濃度，當CO2濃度穩定時，實驗結束。

解吸實驗采用加熱再生的方法，將裝有CO2的溶液放入3口燒瓶中，將其放入95 ℃的恒溫油浴鍋中，利用電磁攪拌器進行攪拌，以保證溶液受熱均勻，進行解吸實驗。

1.4 多次吸收-解吸循環性能探究

采用一次吸收-解吸循環實驗后的吸收劑，繼續進行多次吸收-解吸循環實驗，實驗操作步驟與上述相同。在吸收劑捕集CO2實際應用中，煙道氣中除CO2氣體外，還有少量的SO2及O2等雜質氣體，故在循環實驗中吸收劑通入CO2氣體時加入少量SO2及O2，以探究雜質氣體對吸收劑的循環穩定性的影響。

1.5 再生能耗計算

高性能吸收劑應同時具有高吸收量、低再生能耗等優點。再生能耗是影響吸收劑實際應用中重要的指標之一，實驗中吸收劑的再生能耗計算公式為

式中：Qrea為解吸反應熱，表示吸收過程中CO2與吸收劑反應生成新化合物所釋放的熱量，解吸過程中CO2與吸收劑需要相同的能量破壞化學鍵，將CO2從溶液中釋放；Qhea為升溫潛熱，表示CO2吸收劑富液加熱至解吸溫度時所吸收熱量；Qeav為水汽化潛熱，表示CO2解吸過程中由溶液蒸發所帶走的熱量，默認此部分中能耗由水蒸氣蒸發所帶走。

Qrea計算公式為

式中：GCO2為CO2產生量，mol；ΔHrea為單位CO2再生所需反應熱，kJ/mol。

Qhea計算公式為

式中：M為吸收劑的摩爾質量，g/mol；Cp為吸收劑溶液的比熱容，J/(kg?K)；T2為解吸溫度，K；T1為解吸前溫度，K；ω為溶液中吸收劑的質量分數，%；為富液中CO2負載量，mol；為貧液中CO2負載量，mol。

Qeav計算公式為

式中：ΔmH2O為解吸實驗中水損失質量，g；為水的汽化潛熱，kJ/kg。

2 結果與討論

2.1 吸收性能

配置溶液總胺度為40%，以AEP 為主要吸收劑，SG 為輔助吸收劑，質量分數為30%的MEA作為參考標準，探究不同比例AEP+SG 復配體系組成的混合溶液及純組分AEP 對CO2吸收性能的影響。

圖3為AEP+SG 復配溶液初次吸收量隨時間變化曲線。可以看出，6種吸收劑對CO2吸收量大小關系為35%AEP+5%SG>30%AEP+10%SG>25%AEP+15%SG>20%AEP+20%SG>40%AEP>30%MEA。其中作為參考標準的30%MEA 的CO2吸收量為1.72 mol/L，AEP+SG 體系中配比為35%AEP+5%SG 的吸收劑吸收量最高，為3.75 mol/L，與30%MEA相比，CO2吸收量提高了118.02%，原因是AEP分子結構中包含一個伯胺基、一個仲胺基和一個叔胺基，由兩性離子反應機理可知，—NH2基團的存在有利于溶液吸收CO2，AEP 分子中胺基數多于MEA 分子，故使得它與MEA 溶液相比更有利于吸收CO2，CO2的負載量更高。

圖3 AEP+SG復配溶液吸收量隨時間變化關系Fig. 3 Relationship between absorption capacity of AEP+SG complex solution and time

由圖3 也可看出，在AEP+SG 復配體系吸收CO2時，隨著混合溶液中AEP的濃度增大，CO2的負載量也隨之增大，說明在吸收過程中，AEP 作主吸收劑占主導地位，SG輔助吸收CO2。純組分40% AEP的CO2負載量低于AEP+SG的復配體系，這是由于AEP中擁有多個胺基基團，有助于吸收CO2。同時，隨著AEP 的濃度增大，溶液的黏度也增加，導致包括CO2在內的離子擴散率降低，限制了AEP 與CO2的結合，因此純組分40%AEP負載量較低。對于AEP+SG 的復配體系來說，加入SG不僅能提高混合溶液CO2負載量，而且可以降低復合溶液黏度、加快傳質速率、縮短吸收反應時間，加入SG對混合溶液吸收CO2起到了相當的促進作用。

圖4為復配體系吸收速率隨時間變化曲線。從圖4 可知，35%AEP+5%SG 吸收速率明顯高于其他吸收劑，30%MEA 吸收速率最慢。分析其原因，一方面，復配溶液中AEP 作為主體吸收劑濃度升高，有利于吸收CO2，其分子中含有對位氨基六元環結構，這種特殊結構可以形成共振結構，相互影響電子分布，使含有該結構的胺類有機物具有更快的CO2吸收速率[34-35]；另一方面，SG 是一種氨基酸鹽，其分子中的—NH2基團吸收CO2會生成穩態的氨基甲酸鹽，SG 分子中的—COO-在水中水解生成弱酸—COOH 和OH-，有助于CO2的吸收。在吸收的開始階段，復配溶液堿性較強，SG 的水解被抑制，隨著吸收反應的進行，溶液的堿性逐漸減弱，SG 的水解作用加強，促進其對CO2的吸收，提高了整體的反應速率。

圖4 AEP+SG復配溶液初次吸收速率隨時間變化關系Fig. 4 Relationship between absorption rate of AEP+SG complex solution and time

綜上，在AEP 與SG 體系中，以AEP 吸收為主，SG 吸收為輔，在相同實驗條件下，35%AEP+5%SG 復配溶液吸收效果最佳，CO2吸附量最大。

2.2 解吸性能

一種性能優異的吸收劑，不僅要具有優良的吸收性能，同時也要具有良好的解吸性能。因此，通過考察不同吸收劑的解吸性能，可以全面了解該吸收劑在工業上的應用價值，AEP+SG 體系吸收CO2是基于化學吸收法，吸收過程的化學反應是可逆反應，可通過升溫來進行CO2的解吸過程，本實驗中解吸溫度為95 ℃。

圖5展示了總胺度為40%的AEP+SG 復配溶液及40%AEP、30%MEA 對應的解吸過程。在前5 min左右，溶液屬于加熱升溫狀態，隨著溶液溫度的快速升高，大量的CO2從溶液中解吸出來，溶液中CO2負載量逐漸降低。不同配比的飽和溶液所吸收的CO2不同，CO2的解吸量也就不同，解吸結束后CO2殘留量大小關系為：30%MEA<40%AEP<30%AEP+10%SG<25%AEP+15%SG<5%SG+35%AEP<20%AEP+20%SG。

圖5 AEP+SG復配溶液解吸量隨時間變化關系Fig. 5 Relationship between desorption capacity of AEP+SG complex solution and time

如圖6 所示，在解吸實驗的開始階段，不同吸收劑的CO2解吸速率均迅速上升至某一值后迅速下降。這是由于在解吸初期，隨著溫度的不斷上升，飽和溶液吸收CO2生成的氨基甲酸酯和碳酸根離子激活了逆反應，大量的CO2從溶液中解吸出來，解吸速率增大。隨著解吸實驗的進行，溶液中CO2的濃度逐漸減小，CO2的解吸速率達到一峰值后也迅速下降。純組分AEP 溶液及AEP+SG 的復配溶液的CO2解吸速率高于MEA 溶液，這說明AEP分子中含有的對位氨基六元環結構不僅可以提升其對CO2的吸收速率，還可以在加熱的情況下促進其對CO2的解吸速率。

圖6 AEP+SG復配溶液解吸速率隨時間變化關系Fig. 6 Relationship between desorption rate of AEP+SG complex solution and time

圖7為AEP+SG 復配溶液吸收/解吸對比圖。由圖7 可以看出，在AEP+SG 的體系中，配比為5% AEP+5% SG的溶液吸收量與解吸量均為最高，解吸率為76.53%，與30%MEA 相比提高了11.42%，其吸收-解吸循環量較其他配比較佳。但同時考慮到35%AEP+5%SG 復配溶液解吸量較低，需要進一步提高其再生量，優化其吸收-解吸循環性能。

圖7 AEP+SG復配溶液吸收/解吸對比圖Fig. 7 Absorption/desorption comparison diagram of AEP+SG complex solution

2.3 35%AEP+1%SG加入助劑后吸收-解吸性能

Eimer 等人[36]提出一種提高吸收-解吸CO2速率的新方法，即通過改變吸收劑pH值的方式來優化吸收-解吸CO2過程，提高吸收-解吸循環量。基于此，本文通過改變溶液的pH 值來提高35%AEP+5%SG復配溶液的解吸量，實驗方法為：在CO2富液解吸過程中加入少量pH值調節劑，其主要目的是打破原有的化學平衡體系，提高解吸速率。其實驗原理為：吸收劑在吸收CO2反應過程中，生成較為穩定的碳酸氫根離子或氨基甲酸根離子，解吸過程則在較高溫度條件下使這2 種離子發生逆向反應，從而使CO2從溶液中析出。當溶液的pH 值下降時，溶液中H+濃度增加，不利于吸收反應中碳酸氫根離子和氨基甲酸根離子的形成，故影響其吸收量；但在解吸反應中，加入的H+會中和溶液中一部分OH-離子，促使反應向有利于解吸CO2的方向進行。因此，一方面，添加的助劑可降低溶液的pH值提高溶液的解吸速率和解吸量；另一方面，助劑不能對溶液的吸收量產生較大影響。一些常規強酸雖然能電離出H+，調節溶液pH值，但是其對設備的腐蝕較為嚴重，基于安全性和經濟性考慮都不宜采用，故嘗試從弱酸中選擇。本文選出辛二酸、草酸、癸二酸、檸檬酸、硼酸5 種弱酸進行探究，以35%AEP+5% SG 溶液吸收-解吸量為基準進行對比，分析加入5種弱酸后對吸收量/解吸量、解吸速率、解吸率及循環量的影響。

圖8是35%AEP+5%SG 復配溶液加入不同助劑后解吸量隨時間變化關系，加入助劑的質量分數均為1%。由圖8 可知，35%AEP+5%SG+1%不同助劑復配溶液初始吸收量較未加助劑吸收量有所降低，但因酸加入量較少，對吸收過程影響較小。加入助劑對35%AEP+5%SG 再生時間影響較大，再生時間時長關系為：檸檬酸<硼酸<癸二酸<無助劑<草酸<辛二酸。無助劑添加的35%AEP+5%SG 復配溶液解吸需要90 min，35%AEP+5%SG+1%檸檬酸混合溶液解吸用時75 min。加入硼酸和癸二酸也可加快復配溶液的解吸進程，用時分別為82 min 和85 min。而加入草酸及辛二酸對復配溶液的解吸起到相反作用，反而延長解吸時間。

圖8 35%AEP+5%SG復配溶液加入不同助劑解吸量隨時間變化關系Fig. 8 Relationship between desorption capacity of 35%AEP+5%SG complex solution with different additives and time

圖9展示了35%AEP+5%SG+1%不同助劑復配溶液中解吸速率隨時間的變化關系。由圖9 可知，在15~45 min 間，配比為35% AEP+5% SG+1% 檸檬酸的混合溶液解吸速率一直高于其他5組混合溶液，其混合溶液最大解吸速率比35%AEP+5% SG的最大解吸速率高1.5倍。由此可見，加入1%檸檬酸有助于提高35%AEP+5%SG 復配溶液的解吸速率。

圖9 35%AEP+5%SG復配溶液加入不同助劑解吸速率隨時間變化關系Fig. 9 Relationship between desorption rate of 35%AEP+5%SG complex solution with different additives and time

圖10是35%AEP+5%SG復配溶液加入不同助劑吸收-解吸量對比圖。在相同的實驗條件下，35%AEP+5%SG 復配溶液吸收量為3.75 mol/L，35%AEP+5%SG+1%檸檬酸復配溶液吸收量為3.70 mol/L，其吸收性能下降僅1.33%。而在解吸過程中，未加入檸檬酸的富液解吸量為2.87 mol/L，解吸率為76.53%，加入檸檬酸的混合溶液解吸量達到了3.55 mol/L，解吸率為96.58%，其解吸量提升了23.69%，解吸率提高了20.05%。故加入檸檬酸對于35%AEP+5%SG 復配溶液解吸有非常好的促進作用，其吸收-解吸循環性能大大提高。另外，向35%AEP+5%SG 復配溶液中加入1%硼酸溶液也可提高混合溶液吸收-解吸循環性能，解吸量僅次于檸檬酸，其解吸量較未加入助劑的復配溶液提升了15.68%，解吸率提高了17.91%。加入癸二酸也有助于CO2的解吸作用，但其促進效果很有限，其解吸量僅提高了3.14%，解吸率增加了9.34%。而加入辛二酸及草酸的35%AEP+5%SG 復配溶液吸收-解吸量降低，不利于CO2的解吸過程。

圖10 35%AEP+5%SG復配溶液加入不同助劑吸收/解吸量對比圖Fig. 10 Contrast diagram of absorption and desorption capacity of 35%AEP+5%SG complex solution with different additives

綜上所述，向5%AEP+5%SG 吸收劑中加入1%檸檬酸，可有效增加CO2解吸量、加快解吸反應過程，同時也大幅度提升了CO2吸收-解吸循環性能，具有潛在的應用價值。

2.4 35%AEP+5%SG+1%檸檬酸循環再生性能

將5種酸加入35% AEP+5% SG溶液中，發現在吸收-解吸過程中，1%檸檬酸的加入可以有效促進CO2解吸速率、提高解吸率，選取35% AEP+5% SG+1%檸檬酸進行循環吸收-解吸實驗，考察其在循環吸收、解吸過程中的吸收量、解吸量、循環穩定性。

圖11為35% AEP+5% SG+1%檸檬酸復配溶液循環吸收/解吸對比圖。由圖11 可知，35%AEP+ 5%SG+1%檸檬酸復配溶液經過10 次循環后，吸收量緩慢下降，第1 次循環吸收量為3.7 mol/L，到第10次循環吸收量下降為3.60 mol/L，循環吸收量下降幅度僅為2.70%，循環吸收穩定性達97.30%，循環吸收性能較優。這10次循環解吸過程中，35% AEP+5%SG+1%檸檬酸復配溶液解吸量下降趨勢較小，從第1 次循環解吸到第10次其循環解吸量下降了2.82%，循環解吸穩定性達97.18%。經過10 次循環吸收/解吸后，其第10次溶液解吸量依舊高于未加入1%檸檬酸溶液的解吸量，循環結束后溶液解吸性能依舊高于35%AEP+5%SG溶液，解吸性能提高了16.82%，這說明加入1%檸檬酸能有效地提高5% AEP+5%SG復配溶液循環解吸性能。

圖11 35% AEP+5% SG+1%檸檬酸復配溶液循環吸收/解吸量對比圖Fig. 11 Contrast diagram of cyclic absorption and desorption capacity of 35%AEP+5%SG+1% citric acid complex solution

綜上，在10次吸收-解吸循環實驗中，1%檸檬酸的加入對35% AEP+5%SG復配溶液吸收量產生的影響較小，但其大大提高了復配溶液的解吸量，加快了循環解吸反應過程，增大了溶液循環量。

在吸收劑捕集CO2過程中，一些其他酸性氣體及氧氣均會對吸收劑性能產生不利影響，因此需考慮在有雜質氣體存在情況下，吸收劑的吸收/解吸循環穩定性。

圖12為35% AEP+5%SG+1%檸檬酸復配吸收劑在不同氣體環境下，10 次吸收/解吸循環對比。通入氣體中只包含CO2，經過10 次循環，CO2吸收量由3.7 mol/L下降至3.6 mol/L，吸收量下降了2.82%，而CO2解吸率由96.05%增加至97.22%，這說明加入少量的檸檬酸雖對CO2吸收量帶來較小的不利影響，但對解吸過程仍具有明顯的促進作用，使得解吸量保持在較為平穩的狀態。在CO2氣體中增加少量的SO2及O2雜質氣體，在10次循環過程中，CO2吸收劑的循環性能呈下降趨勢，CO2吸收量由3.41 mol/L 下降至3.14 mol/L，降低了7.92%，CO2解吸率由98.24% 下降至94.27%，解吸率仍保持較高狀態，這說明雜質氣體的通入雖然對CO2吸收過程產生不利影響，但對解吸過程影響較小。這主要是由于SO2及O2的通入，使少量吸收劑氧化降解，從而導致CO2吸收量下降，同時雜質氣體與溶液中主體吸收劑反應生成了難以分解的氨基甲酸鹽，解吸率也隨之下降。

圖12 35% AEP+5% SG+1%檸檬酸復配溶液不同氣體環境下循環吸收/解吸對比圖Fig. 12 Comparison diagram of cyclic absorption/desorption of 35%AEP+5%SG+1% citric acid complex solution in different gas environments

由此可見，在不同氣體環境下，配比為35%AEP+5%SG+1%檸檬酸復配溶液均保持了較高的循環穩定性能，循環負載量大，CO2解吸速率高，具有良好的工業應用前景。

2.5 再生能耗

CO2再生能耗是評價吸收劑是否具有實際應用價值的重要指標之一，其主要由解吸過程反應熱、升溫顯熱、水汽化潛熱所構成。由于吸收過程中醇胺與CO2反應熱較高，伯胺、仲胺及叔胺吸收1 mol CO2反應熱均超過50 kJ，傳統CO2吸收劑MEA吸收1 mol CO2反應熱達到了85.43 kJ。吸收過程中CO2與吸收劑反應化學鍵結合釋放的化學能較高，而激活吸收逆反應釋放CO2需要吸收相同熱量打破該化學鍵。由于再生過程中還需要加熱富液到再生溫度，析出CO2過程中水汽化會帶走體系中一部分熱量，從而導致吸收劑再生過程高能耗。由于CO2解吸能耗成本占捕集過程成本的70%~80%，因此需選擇CO2高負載量、高解吸量、低再生能耗的吸收劑來取代傳統MEA 吸收劑。

再生能耗計算數據如表1 所示，可以看出，再生過程中加熱富液到解吸溫度過程能耗最高，其中30%MEA 解吸過程升溫顯熱占總能耗的40.84%，35%AEP+5%SG+1%檸檬酸升溫顯熱占總能耗的47.32%。同時，35%AEP+5%SG+1%檸檬酸單位再生能耗為136.75 kJ/mol，相比于30%MEA 單位能耗206.87 kJ/mol， 降低了33.90%，這也說明該復配吸收劑具有廣闊的應用前景。

表1 再生能耗數據Fig. 1 Calculation data of regeneration energy consumption

3 結論

以30%MEA 溶液作為參考標準，總胺度為40% 的情況下，研究了35%AEP+5%SG、30%AEP+10%SG、 25%AEP+15%SG、 20%AEP+20%SG、40%AEP復配溶液對CO2的吸收和解吸性能，結論如下：

1）AEP+SG體系在吸收過程中，AEP作主吸收劑占主導地位，SG輔助吸收CO2，其中配比為35%AEP+5%SG 的吸收效果和解吸效果較其他配比較佳。但同時考慮到35%AEP+5%SG 復配溶液解吸量較低，通過向其復配溶液中加入pH調節劑提高再生量，優化吸收-解吸循環性能。

2）以35%AEP+5%SG 溶液吸收-解吸量為基準進行對比，加入1%檸檬酸可降低35%AEP+5%SG復配溶液的吸收量，下降幅度為1.33%，但能有效促進CO2解吸量，其解吸量增加了23.65%，同時縮短了解吸反應時間，加快了解吸反應過程。

3）35%AEP+5%SG+1%檸檬酸吸收純CO2或CO2中摻雜少量的O2及SO2雜質氣體條件下，其吸收-解吸循環穩定性均能達到90%以上，同時再生能耗為136.75 kJ/mol，與30%MEA 相比降低了33.90%。

綜上，35%AEP+5%SG+1% 檸檬酸吸收劑CO2負載量大、解吸率高、循環穩定性較優、再生能耗低，是有望代替傳統MEA吸收劑的一種新型高效CO2吸收劑，具有廣闊的工業應用前景。