[發(fā)明專(zhuān)利]一種無(wú)水二氧化碳吸收劑及吸收解吸二氧化碳的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810928071.6
• 申請(qǐng)日: 2018-08-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108926963A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁玉棟;李曉強(qiáng);廖強(qiáng);朱恂;王宏;陳蓉;李俊;郭李恒
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01D53/14
• 分類(lèi)號(hào): B01D53/14
• 代理公司: 重慶市前沿專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 50211
• 代理人: 郭云

本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)水二氧化碳吸收劑及吸收解吸二氧化碳的方法；一種無(wú)水二氧化碳吸收劑制備方法，包括以下步驟：將胺溶解于甲醇，攪拌至完全溶解，得到混合溶液；在得到的混合溶液中加入中空二氧化硅微球或者多孔二氧化硅微球，繼續(xù)攪拌反應(yīng)2～8小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，進(jìn)行真空干燥，得到胺改性二氧化硅微球；將胺改性二氧化硅微球與2?[2?(二甲基氨基)乙氧基]乙醇混合，得到胺改性二氧化硅微球乳液狀無(wú)水二氧化碳吸收劑；胺改性二氧化硅微球在吸收劑中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為：5wt％～40wt％；本發(fā)明二氧化碳吸收量是純固體吸附劑和純液相吸收劑吸收量總和的2倍多；可應(yīng)用在化石燃料發(fā)電廠，水泥廠，鋼廠，煉油廠等二氧化碳排放高的行業(yè)中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種吸收劑，具體涉及一種無(wú)水二氧化碳吸收劑及吸收解吸二氧化碳的方法。

背景技術(shù)

二氧化碳被認(rèn)為是主要的溫室氣體。隨著化石能源的大規(guī)模開(kāi)采和利用，導(dǎo)致二氧化碳大量排放，加劇了全球溫室效應(yīng)，對(duì)人類(lèi)環(huán)境和生存產(chǎn)生威脅，因此有效降低二氧化碳排放成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。

為了降低二氧化碳排放量，改善全球氣候和環(huán)境、確保人類(lèi)長(zhǎng)期生存。2009年中國(guó)政府在哥本哈根世界氣候大會(huì)上承諾，到2020年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40％～45％。

國(guó)際能源署(IEA)和經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)數(shù)據(jù)顯示，現(xiàn)有電廠二氧化碳年排放量約106億噸，占全世界排放總量的40.6％，尤其是我國(guó)能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主，火電發(fā)電量占全國(guó)發(fā)電量的約80％，是二氧化碳排放占比最高的行業(yè)。目前，對(duì)燃煤電廠而言燃燒后捕集技術(shù)是控制二氧化碳排放最具前景的方法之一。

現(xiàn)有技術(shù)中，常用的碳捕集材料主要有液體材料和固體多孔材料。

有機(jī)胺溶液是典型的液體碳捕集材料，特別是乙醇胺(MEA)溶液具有吸收量高、吸收速率快等優(yōu)點(diǎn)，是一種相對(duì)成熟的二氧化碳吸收工藝，已經(jīng)約有60年的于工業(yè)化二氧化碳捕集歷史。但MEA溶液存在易分解流失、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、再生能耗高等問(wèn)題。

固體碳捕集材料種類(lèi)較多，比如沸石、金屬氧化物、金屬有機(jī)骨架等。由于具有低再生能耗、無(wú)腐蝕設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)也被廣泛研究。然而，固體碳捕集材料工業(yè)化應(yīng)用技術(shù)不成熟，目前并不能完全替代液相吸收法。首先，液相吸收劑可以采用熱集成系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)熱量的重復(fù)利用。但熱集成系統(tǒng)不能高效地用于固態(tài)，在碳捕集過(guò)程的能源效率很低。其次，固體材料很難實(shí)現(xiàn)連續(xù)流循環(huán)利用，不便于大規(guī)模、連續(xù)化操作。

因此，開(kāi)發(fā)具有吸收量高、循環(huán)穩(wěn)定性好、再生能耗低等優(yōu)點(diǎn)的新型吸收劑成為提高二氧化碳捕集工藝的趨勢(shì)之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種吸收量高、循環(huán)穩(wěn)定性好、再生能耗低等優(yōu)點(diǎn)的二氧化碳吸收劑及吸收解吸的方法。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：提供一種無(wú)水二氧化碳吸收劑制備方法，包括以下步驟：

A、將胺溶解于甲醇，攪拌至完全溶解，得到混合溶液；

B、在步驟A得到的混合溶液中加入中空二氧化硅微球或者多孔二氧化硅微球，繼續(xù)攪拌反應(yīng)2～8小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，進(jìn)行真空干燥，得到胺改性二氧化硅微球；

C、將胺改性二氧化硅微球與2-[2-(二甲基氨基)乙氧基]乙醇混合，得到胺改性二氧化硅微球乳液狀無(wú)水二氧化碳吸收劑；胺改性二氧化硅微球在吸收劑中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為：5wt％～40wt％。

根據(jù)本發(fā)明所述的一種無(wú)水二氧化碳吸收劑制備方法的進(jìn)一步方案，所述胺為聚合物胺或者烷基胺。

根據(jù)本發(fā)明所述的一種無(wú)水二氧化碳吸收劑制備方法的進(jìn)一步方案，胺與二氧化硅微球或者胺與多孔二氧化硅微球按1:9～3:2的比例添加。