[發明專利]一種用于捕集二氧化碳的兩相混合物

有效

• 申請號: 201710186215.0
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN106984152B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 張永春;陳思銘;陳紹云;崔夢星
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B01D53/62
• 分類號: B01D53/62;B01D53/96;B01D53/78
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

本發明提供了一種用于捕集二氧化碳的新型兩相混合物，屬于二氧化碳氣體捕集技術領域。新型兩相混合物包括非水溶液和多孔固體材料兩相，非水溶液占新型兩相混合物的質量百分比為99.0?99.5wt％，非水溶液中溶質為N?乙基乙醇胺，質量百分比為30?50wt％；溶劑為N,N?二乙基乙醇胺，質量百分比為50?70wt％。固體多孔材料為TiO(OH)₂，占新型兩相混合物的質量百分比為0.5?1.0wt％。TiO(OH)₂改性非水溶液，無法提高非水溶液的吸收效果，但卻大大提高了解吸速率，解吸速率最高可達到每小時250Nm³CO₂/m³溶液，相較于原始的非水溶液，解吸速率可提高。

技術領域

本發明屬于氣體分離技術領域，涉及一種用于捕集二氧化碳的兩相混合物，采用的技術為：通過添加少量鈦氧化合物，對非水溶液進行改性。

背景技術

如何減少CO₂排放量已成為21世紀的重要課題。根據國際氣候變化委員會(IPCC)的預測：到2100年，大氣中CO₂的濃度將達到570ppmv，這一現象將會帶來一系列的環境問題，如：全球變暖，海平面升高等。眾所周知，人類活動所產生的CO₂中，有近1/3來源于化石燃料的燃燒。不同的工業生產行業排放出大量的CO₂，比如：煉油廠、水泥廠、煉鐵廠、發電廠、石灰廠、鎂砂廠等。可以通過捕集和儲存CO₂的方法以減少大氣中CO₂的含量。

現有的二氧化碳分離回收技術包括：溶液吸收法、固體吸附法、深冷分離法、膜分離法和化學轉換法等。其中以溶液吸收法研究得最多，也被認為是最經濟的分離吸收方法。為了進一步提高吸收劑的吸收能力、降低腐蝕性、減少因揮發而造成的損耗及再生能耗，人們一直致力于開發高效的化學溶液吸收劑。

1985年中國專利(CN 103855A)公開了一種從氣體混合物中除去二氧化碳的方法，其吸收劑為碳酸鉀15-30％，二乙醇胺10-30克/升，氨基乙酸10-20克/升，硼酸15-30克/升，總釩(以KVO₃計)5-10克/升。其溶液吸收CO₂的能力為21-26Nm³CO₂/m³溶液。

1999年，美國專利(US09,329,259)公開了一種從原料氣中吸收二氧化碳的方法，將來自原料氣中的二氧化碳吸收在復合溶液中，優選的復合溶劑含有較小濃度的一種或者多種快反應速率胺(乙醇胺(MEA)或二乙醇胺(DEA)質量分數為5％～35％)和較高濃度的一種或者多種慢反應速率胺(N-甲基二乙醇胺(MDEA)質量分數為5％～50％)。

2002年，中國專利(CN 1340374A)公開了一種脫除氣體中二氧化碳的復合脫碳溶液，其胺重量百分比由以下原料組成：A.30～50％的MDEA,B.0.1～1.5％的二甲基乙醇胺，C.0.5～1.5％的甲基乙醇胺，D.1～2％的二氮己環，E.其余為水。其溶液吸收CO₂的能力為22-26Nm³CO₂/m³溶液。

2007年中國專利(CN 101091864)公開了一種回收氣體中二氧化碳的復合脫碳溶液,其由主吸收組分、助吸收組分、活化組分、緩蝕劑、抗氧化劑和水組成。其中主吸收組分為羥乙基乙二胺AEEA，助吸收組分為2-氨基-2-甲基-1-丙醇AMP、MDEA和三乙醇胺TEA，活化組分為MEA、DEA和哌嗪PZ，緩蝕劑為礬酸鈉，抗氧化劑為亞硫酸鈉和醋酸銅。該脫碳液具有吸收容量大、凈化度高、解吸率大、再生能耗低等優點。