Deodorization of model biogas by means of novel non-ionic deep eutectic solvent

The paper presents new non-ionic deep eutectic solvent (DES) composed of natural and non-toxic components i.e. guaiacol, camphor and levulinic acid in 1:1:3 molar ratio as a promising absorbent for removal of selected volatile organic compounds (VOCs) including dichloromethane, toluene, hexamethyldisiloxane and propionaldehyde from model biogas. The affinity of DES for VOCs was determined as vapour-liquid coefficients and the results were compared with several well-known DESs based on quaternary ammonium salt as well as n-hexadecane and water. For new DES, the absorption process was carried out under dynamic conditions. The results indicate that non-ionic DES has high affinity and capacity for VOCs being comparable to n-hexadecane. In addition, absorbed VOCs could be easily desorbed from DES using activated carbon and absorbent could be re-use minimum five times without significant loss of absorption capacity.

W pracy przedstawiono nową niejonową ciecz eutektyczną (DES) złożoną z naturalnych i nietoksycznych składników tj. gwajakol, kamfora i kwas lewulinowy w stosunku molowym 1:1:3, jako obiecujący absorbent do usuwania wybranych lotnych związków organicznych w tym dichlorometanu, toluenu, heksametylodisiloksanu oraz aldehydu propionowego. W celu określenia powinowactwa DES do LZO, wyznaczono współczynniki podziału ciecz–para. Uzyskane wyniki porównano z popularnymi DES zawierającymi w strukturze czwartorzędową sól amoniową, a także z n-heksadekanem oraz wodą. Dla nowej DES, proces absorpcji przeprowadzono również w warunkach dynamicznych. Wyniki wykazały, że nowa niejonowa DES charakteryzuje się dużym powinowactwem do wybranych LZO oraz dużą pojemnością sorpcyjną, a parametry te są porównywalne do n-heksadekanu. Dodatkowo, zaabsorbowane LZO mogą być łatwo desorbowane przy użyciu węgla aktywnego. Dzięki temu, absorbent w postaci DES może być użyty minimum pięć razy bez znaczącego zmniejszenia pojemności sorpcyjnej