大学 · 20分
アミン吸収ループによる炭素回収
低温アミンが を捕まえ高温アミンが放出する吸収–再生ループを、排ガスの流れに沿って追う。
目的
可逆的な化学吸収剤が、1つの溶媒ループで を連続的に回収できるしくみを理解する。
器具と試薬
吸収–再生プラントの流れ図：排ガス入口、吸収塔、清浄ガス出口、再生塔、圧縮・貯留段。
手順
- 5つの段階を左から右へ読む：排ガス入口、吸収塔、清浄ガス出口、再生塔、圧縮。
- 流速スライダーを変えて、どの段階が速くなるか見る：吸収と再生のバランスを保つ必要がある。
- 溶媒が循環する場所を特定する：富アミンは吸収塔から再生塔へ、貧アミンは戻る。
観察すること
- 低温の吸収塔で はモノエタノールアミンと可逆的に反応する：（カルバメート）。
- 富溶媒を約 120 °C に加熱すると反応が逆転し、濃縮された が放出されて貧アミンが再生する。
解説
アミン吸収は温度スイング化学を利用する：カルバメートは 40–50 °C で速く生成し、約 120 °C で分解するので、1つの溶媒が吸収塔と再生塔の間を無限に循環する。排ガス中の の約 90 % を回収でき、エネルギーペナルティの主因は再生塔リボイラー（ 1トンあたり約 3–4 GJ）。純粋な は圧縮されて貯留（CCS）されるか、合成燃料や化学品の原料（CCU）になる。
ゆかりの化学者
バーチャル実験は直感をつかむための簡略化したモデルです。実際の実験や安全教育の代わりにはなりません。指導者なしに自宅で再現しないでください。