[發明專利]一種用于高溫CO2

在審

• 申請號: 202110306364.2
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112973477A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 陳天嘉
• 申請（專利權）人: 內蒙古工業大學
• 主分類號: B01D71/02
• 分類號: B01D71/02;B01D67/00;B01D53/22;B01D53/86;B01D53/62;C01B32/40;C01B32/50
• 代理公司: 西安合創非凡知識產權代理事務所(普通合伙) 61248
• 代理人: 居延娟

1.一種用于高溫CO₂氣體分離的SDC/LNO-碳酸鹽膜，其特征在于，所述SDC/LNO-碳酸鹽膜通過以下方法制備而成：

S1：將Sm(NO₃)₃和Ce(NO₃)₃混合溶液滴加入草酸沉淀劑中進行攪拌、靜置老化，老化后的沉淀進行烘干、煅燒得到Ce_0.8Sm_0.2O_1.9粉末，即SDC粉末；

S2：在一定質量比的La(NO₃)₃·5H₂O和Ni(NO₃)₂·6H₂O混合溶液中加入適量檸檬酸和乙二醇制備粘性凝膠，然后烘干、煅燒，獲得LNO粉末；

S3：將質量比為4:1的SDC與LNO球磨混合；

S4：將SDC與LNO混合物加入溶有聚醚砜的N甲基二吡咯烷酮中攪拌至粘稠漿體進行紡絲、固化、煅燒，制備SDC/LNO-碳酸鹽膜支撐體；

D5：將SDC/LNO-碳酸鹽膜支撐體加入熔融狀態的碳酸鋰和碳酸鈉混合液中制備得到SDC/LNO-碳酸鹽膜。

2.根據權利要求1所述的用于高溫CO₂氣體分離的SDC/LNO-碳酸鹽膜，其特征在于，所述草酸沉淀劑是采用氨水調節草酸溶液的pH值為6.8制備而成。

3.根據權利要求1所述的用于高溫CO₂氣體分離的SDC/LNO-碳酸鹽膜，其特征在于，所述檸檬酸、乙二醇與La、Ni離子之和的摩爾比為3:3:2。

4.一種權利要求1-3任一所述SDC/LNO-碳酸鹽膜在分離高溫混合氣體中CO₂中的應用。

5.一種權利要求1-3任一所述SDC/LNO-碳酸鹽膜在制備CO₂分離設備中的應用。

6.一種用于高溫CO₂氣體分離的膜反應器，其特征在于，所述反應器包括權利1所述的SDC/LNO-碳酸鹽膜和Ni/Al₂O₃催化劑，所述Ni/Al₂O₃催化劑的制備過程為：Ni(NO₃)₂水溶液等體積浸漬到活性氧化鋁粉末上后進行烘干、煅燒，對煅燒后的固體加氫還原，得到Ni/Al₂O₃催化劑。

7.根據權利要求1所述的用于高溫CO₂氣體分離的膜反應器，其特征在于，所述膜反應器還包括管式反應器（1）和石英管（2），所述管式反應器（1）一端設置有第一進氣口（3）、第二進氣口（4），另一端設置有排氣口（5）和取樣口（6）；所述SDC/LNO-碳酸鹽膜（7）設置在所述管式反應器（1）內部，所述SDC/LNO-碳酸鹽膜（7）的一端通過所述石英管（2）與所述第一進氣口（3）連接，另一端通過所述石英管（2）與所述排氣口（5）連接；所述SDC/LNO-碳酸鹽膜（7）與所述管式反應器（1）中間填充有Ni/Al₂O₃催化劑和石英砂混合物（8），所述Ni/Al₂O₃催化劑和石英砂的混合物（8）通過石英棉進行固定。

8.一種權利要求6或7所述高溫CO₂氣體分離膜反應器在分離高溫混合氣體中CO₂中的應用。

9.根據權利要求8所述應用，其特征在于，所述高溫混合氣體為來自電廠或煤氣化廠的煙道氣或合成氣。