[發(fā)明專利]一種連續(xù)分離捕集CO2 有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202111385231.5 | 申請日： | 2021-11-22 |
| 公開（公告）號： | CN113893665B | 公開（公告）日： | 2023-09-12 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 李愛蓉;劉發(fā)平;羅澤東 | 申請（專利權(quán)）人： | 西南石油大學(xué) |
| 主分類號： | B01D53/74 | 分類號： | B01D53/74;B01D53/22;B01D53/62;B01D53/73 |
| 代理公司： | 成都行之智信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51256 | 代理人： | 李林 |
| 地址： | 610000 四*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 連續(xù) 分離 co base sub | ||
本發(fā)明公開了一種連續(xù)分離捕集COsubgt;2/subgt;的水合物促進(jìn)劑及方法，促進(jìn)劑包括烷基咪唑四氯化鐵和/或烷基咪唑四氯化鐵的衍生物；COsubgt;2/subgt;的捕集方法為：含有COsubgt;2/subgt;的氣體先通入膜分離器初步分離，然后通入水合物促進(jìn)劑水溶液中進(jìn)行反應(yīng)。本發(fā)明采用鐵基離子液體作為促進(jìn)劑，其分子自身的聚集以及其鐵基陰離子具有較大的自由體積，能夠形成傳質(zhì)通道，加速Hsubgt;2/subgt;O分子和COsubgt;2/subgt;分子的擴(kuò)散速率，促進(jìn)COsubgt;2/subgt;水合物能快速成核并生長；本發(fā)明的COsubgt;2/subgt;捕集方法，通過膜分離提濃混合氣體中COsubgt;2/subgt;的濃度，再利用促進(jìn)劑提高COsubgt;2/subgt;水合物的生成速率，不僅可以降低膜分離技術(shù)的制備成本、提高膜重復(fù)使用的壽命，同時(shí)彌補(bǔ)了水合物法一步分離混合氣體的局限性。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及氣體分離技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種連續(xù)分離捕集CO2的水合物促進(jìn)劑及方法。
背景技術(shù)
隨著人類社會(huì)和工業(yè)的發(fā)展，溫室氣體CO2排放量達(dá)到了14000MtCO2/年，使大氣中CO2濃度逐年增加，到2021年已經(jīng)增加至413.8ppm。發(fā)電廠煙氣的大量排放是溫室氣體增加的主要貢獻(xiàn)者，造成一系列氣候和環(huán)境問題出現(xiàn)，比如全球氣候變暖、冰川融化、海平面上升等。因此對煙氣進(jìn)行分離，并將CO2捕集、封存以及資源化利用去減少其排放變得尤為迫切。
傳統(tǒng)的煙氣捕集與分離技術(shù)有物理吸收法、化學(xué)吸收法、吸附法、膜分離法、低溫蒸餾法和化學(xué)循環(huán)燃燒法等。上述技術(shù)在吸收和吸附過程中，存在著氣體選擇性差、吸收劑和吸附劑在吸收和吸附過程中損失、環(huán)境污染和再生后重復(fù)使用率低等缺點(diǎn)。此外，膜分離的膜制備成本高，低溫蒸餾的能耗也特別高，達(dá)到6-10MJ/kgCO2；化學(xué)循環(huán)燃燒法存在氧化還原的載氧劑經(jīng)過多次氧化還原反應(yīng)后性能能否穩(wěn)定等問題。
水合物技術(shù)作為一種潛在氣體分離捕集方法，理論上1m3水合物能儲存170m3的氣體。與傳統(tǒng)吸收、吸附等捕集技術(shù)相比，水合物技術(shù)是一種環(huán)境友好型的綠色工藝，不僅提高了捕集效率，也能夠?qū)⒛芎慕档椭?.57kWh/kgCO2，節(jié)約了能耗成本。同時(shí)，水合物技術(shù)能和吸附技術(shù)進(jìn)行耦合，從而彌補(bǔ)吸附劑的氣體選擇性，提高混合氣的分離效率。此外，水合物技術(shù)和膜分離法結(jié)合也能進(jìn)一步增強(qiáng)CO2的捕集效率，減少能耗。但水合物技術(shù)存在著水合物成核時(shí)間長、生長速率慢等缺點(diǎn)，因此限制了其發(fā)展，并且常規(guī)攪拌、噴淋等物理方式及添加表面活性劑的方法對改善CO2水合物的生成動(dòng)力學(xué)也具有局限性。
因此，為了實(shí)現(xiàn)混合氣體中CO2的連續(xù)快速分離與捕集，尋找一種高效的水合物動(dòng)力學(xué)促進(jìn)劑和分離捕集工藝也是尤為迫切的。
鑒于此，特提出本申請。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，現(xiàn)有CO2分離捕集技術(shù)能耗、成本高，而水合物法分離CO2存在著成核時(shí)間長、生長速率低的缺點(diǎn)，目的在于提供一種連續(xù)分離捕集CO2的水合物促進(jìn)劑及方法，先通過膜分離提濃混合氣體中CO2的濃度，再利用鐵基離子液體促進(jìn)劑提高CO2水合物的生成速率，不僅可以降低膜分離技術(shù)的制備成本、提高膜重復(fù)使用的壽命，同時(shí)彌補(bǔ)了水合物法一步分離混合氣體的局限性。
本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種鐵基離子液體水合物促進(jìn)劑，包括烷基咪唑四氯化鐵和/或烷基咪唑四氯化鐵衍生物。
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