[發明專利]一種高性能球狀Li₄SiO₄基CO₂吸附顆粒及其制備方法在審

申請號：	201910345241.2	申請日：	2019-04-26
公開（公告）號：	CN109926017A	公開（公告）日：	2019-06-25
發明（設計）人：	秦昌雷;馬龍;冉景煜	申請（專利權）人：	重慶大學
主分類號：	B01J20/10	分類號：	B01J20/10;B01J20/28;B01J20/30;B01D53/02;C01B3/34
代理公司：	重慶信航知識產權代理有限公司 50218	代理人：	穆祥維
地址：	400030 ***	國省代碼：	重慶;50
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摘要：
搜索關鍵詞：	吸附顆粒工藝制備制備大規模工業化生產水蒸氣氣化水蒸氣吸附粉體材料粒徑均勻脫附性能吸附容量原料成本制備工藝耐磨損生物質造孔劑甲烷捕集摻入富含抗壓無水制氫重整煅燒燒制擠壓合成
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【說明書】：

本發明提供一種高性能球狀Li₄SiO₄基CO₂吸附顆粒，并提供吸附顆粒的制備方法。直徑0.2?1.5mm的球狀CO₂吸附顆粒由一定比例的Li₂CO₃、氣相SiO₂和無水K₂CO₃基于空氣煅燒法合成富含Li₄SiO₄的粉體材料，進一步摻入高分子造孔劑并擠壓—滾圓、燒制而成。本工藝制備的球狀Li₄SiO₄基CO₂吸附顆粒具有粒徑均勻、CO₂吸附容量高、循環吸/脫附性能穩定、抗壓、耐磨損等優點，且原料成本低廉、制備工藝簡單可靠，易于大規模工業化生產。本工藝制備的高性能球狀Li₄SiO₄基CO₂吸附顆粒適用于CO₂捕集、甲烷/水蒸氣吸附強化重整及生物質/水蒸氣氣化制氫等相關領域。

技術領域

本發明屬于CO₂吸附、甲烷/水蒸氣吸附強化重整及生物質/水蒸氣氣化制氫領域，具體涉及一種球形Li₄SiO₄基CO₂吸附顆粒及其制備方法。

背景技術

隨著經濟的不斷發展，能源消費快速增長，化石燃料的使用提供了世界85％以上的能源需求。化石能源燃燒產生了大量二氧化碳(CO₂)。2018年6月，大氣中的二氧化碳平均濃度已達410.79ppm，比1958年增加了30％以上，并正以更快的速度升高。因此，研究新型高效穩定的CO₂吸附材料對于全球CO₂減排具有重要意義。

同時，氫氣(H₂)作為一種高效清潔的理想能源，而甲烷/水蒸氣吸附強化重整產氫(SE-SMR)及生物質/水蒸氣氣化制氫過程中CO₂的直接分離可以極大的促進產氫反應的正向進行。而這一過程的關鍵在于高容量、耐磨損且循環穩定的CO₂吸附材料。Li₄SiO₄是一種能夠在高溫條件下吸附CO₂的材料，具有良好的工業應用前景。對于Li₄SiO₄的研究，文獻中報道了諸如固相法、溶膠-凝膠法(專利CN102241516-A；CN102241516-B)、水合-煅燒法(Yin,Z.,EnhancedCO₂ChemisorptionPropertiesofLi₄SO₄,UsingaWater Hydration–CalcinationTechnique.Industrial&EngineeringChemistryResearch2016,55,(4),1142-1146.)等合成方法對粉體Li₄SiO₄吸附性能的影響特性。Wang等進一步采用Na、K、 Mg、Cr、Ce等金屬元素對合成的Li₄SiO₄進行摻雜，獲得了改性的Li₄SiO₄粉體材料(Wang,K.Developmentofmetallicelement-stabilizedLi₄SiO₄sorbentsforcyclicCO₂capture.InternationalJournalofHydrogenEnergy2017,42,(7),4224-4232.)。