2.2.3　活化MDEA组成及性质

MDEA的物理性质为：

名称：N-甲基二乙醇胺。

分子式：H₃C—N（CH₂CH₂OH）₂。

分子量：119.2。

沸点：245℃。

密度：1039kg/m³（20℃）。

凝固点：-21℃。

闪点：126.7℃（克利沸兰利开杯试验）。

黏度：0.101Pa·s（20℃）。

蒸气压：<1Pa（20℃）。

在水中的溶解度：无限互溶。

MDEA溶液兼有物理溶剂和化学溶剂的性能，由于MDEA溶液对CO₂的吸收能力强，可在较低的吸收塔高度或较小的溶液循环量下，达到所需要的气体净化度。其物理吸收性能在CO₂分压大于1bar（1bar=10⁵Pa）情况下表现明显，其溶液再生能耗较低。若欲获得高的净化度，可通过调节溶液中活化剂浓度实现，这种调节可以控制其倾向于物理吸收或化学吸收。MDEA能与水和醇混溶，微溶于醚。在一定条件下，对CO₂等酸性气体有很强的吸收能力，而且反应热小，解吸温度低，化学性质稳定，无毒，不降解。

纯MDEA溶液与CO₂不发生反应，但其水溶液与CO₂可按下式反应：

CO₂+H₂OH⁺+　　（2-1）

H⁺+R₂NCH₃R₂NCH₃H⁺　　（2-2）

式（2-1）受液膜控制，反应速率极慢，式（2-2）则为瞬间可逆反应，因此式（2-1）为MDEA吸收CO₂的控制步骤。为加快吸收速率，在MDEA溶液中加入1%～5%的活化剂DEA（R'₂NH）后，反应按下式进行：

R'₂NH+CO₂R'₂NCOOH　　（2-3）

R'₂NCOOH+R₂NCH₃+H₂OR'₂NH+　　（2-4）

式（2-3）+式（2-4）：

R₂NCH₃+CO₂+H₂OR₂CH₃NH+　　（2-5）

由式（2-3）～式（2-5）可知，活化剂吸收了CO₂，向液相传递CO₂，大大加快了反应速率，而MDEA又被再生。MDEA分子含有一个叔胺基团，吸收CO₂生成碳酸氢盐，加热再生时远比伯胺生成的氨基甲酸盐所需的热量低得多。