[發(fā)明專利]一種電廠煙氣中CO2資源化利用的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610039467.6
• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN105709594B
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王華;施從志;祝星;李孔齋;翟康;曾良鵬;李宏程;魏永剛;鄭敏;曾春華
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/72;B01D53/62;B01J23/755
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種電廠煙氣中CO₂資源化利用的方法，屬于能源環(huán)境催化技術(shù)領(lǐng)域。首先用浸漬法制備NiO/γ?Al₂O₃催化劑，然后將NiO/γ?Al₂O₃催化劑進(jìn)行預(yù)處理；采用溶膠?凝膠法制備具有K₂NiF₄結(jié)構(gòu)的透氧膜材料，然后將K₂NiF₄結(jié)構(gòu)的透氧膜材料按工藝制成管狀膜材料；將制備得到管狀膜材料外側(cè)面均勻涂覆NiO/γ?Al₂O₃催化劑得到膜管，最后安裝到管狀膜反應(yīng)器內(nèi)；得到膜管外側(cè)通入CH₄或者焦?fàn)t煤氣，膜管內(nèi)部通入含CO₂80wt%以上的電廠煙氣，升溫反應(yīng)后實(shí)現(xiàn)對電廠煙氣中CO₂資源化利用。本發(fā)明提出了利用管狀膜反應(yīng)器對電廠煙氣中的CO₂資源化利用，這一過程不僅實(shí)現(xiàn)CO₂的綜合回收利用與CO₂的減排，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了甲烷的催化氧化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電廠煙氣中CO₂資源化利用的方法，屬于能源環(huán)境催化技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

自工業(yè)革命以來，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展石油、天然氣等化石能源消耗急劇的增加，人類向大氣中排入的二氧化碳等吸熱性強(qiáng)的溫室氣體逐年遞增，大氣的溫室效應(yīng)也隨之增強(qiáng)，其引發(fā)了一系列問題，如“全球變暖”、“海平面上升”等氣候問題，這些問題已引起了全世界各國的關(guān)注。

溫室氣體的主要成分有二氧化碳（CO₂）、甲烷（CH₄）、一氧化二氮（N₂O）、氯氟碳化合物（CFCs）和臭氧（O₃），其中CO₂占溫室氣體總量的75%。因此，通過減少CO₂排放，從而降低“溫室效應(yīng)”給全球氣候環(huán)境造成的影響，這無疑是一條很好的途徑。然而，迄今為止，對于“溫室效應(yīng)”，我們無法提出有效的解決措施，但以下途徑可以有效的減少CO₂的排放：（1）保護(hù)森林，嚴(yán)禁亂砍濫伐；（2）提高化石能源的利用效率；（3）開發(fā)替代新能源。

各國的科學(xué)家在許多研究項(xiàng)目中都在試圖轉(zhuǎn)化或者固定CO₂，但是把CO₂作為能源生產(chǎn)技術(shù)還面臨一系列的難題。現(xiàn)階段天然氣資源優(yōu)化利用技術(shù)主要有甲烷水蒸氣重整技術(shù)（SRM）、甲烷部分催化氧化技術(shù)（POM）和甲烷二氧化碳重整技術(shù)（CRM）。其中的CRM技術(shù)與SRM技術(shù)類似。當(dāng)前，CRM技術(shù)可以和膜反應(yīng)器耦合采用透氧膜材料將電廠煙氣中的CO₂高溫直接分解為CO和O₂：

2CO₂→2CO+O₂，△H₂₉₈ =552kJ/mol

此法分解產(chǎn)生的CO可用于合成一些重要的工業(yè)原料，同時(shí)也是回收利用CO₂的有效途徑之一，其工作機(jī)理如圖1所示。

因電廠特別是火電和熱電廠燃燒化石能源而釋放大量煙氣，煙氣中含有大量的CO₂，這加劇了“溫室效應(yīng)”等全球氣候問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及不足，本發(fā)明提供一種電廠煙氣中CO₂資源化利用的方法。本發(fā)明提出了利用管狀膜反應(yīng)器對電廠煙氣中的CO₂資源化利用，這一過程不僅實(shí)現(xiàn)CO₂的綜合回收利用與CO₂的減排，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了甲烷的催化氧化，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

一種電廠煙氣中CO₂資源化利用的方法，其具體步驟如下：