一種二氧化碳吸附劑的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于環境出來技術領域，具體設及一種二氧化碳吸附劑的制備方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，溫室效應已成為全球性的氣候問題。溫室效應會導致未來全球氣候的持 續變暖、海平面上升、極端氣候的頻繁發生，還將帶來對水資源、森林資源、自然生態、海岸 帶、人體健康等方面的廣泛影響，給社會和經濟帶來了嚴重的負面影響。其中C〇2是導致 溫室效應的主要氣體，并且C〇2的排放速度正隨著人類利用能源速度的增長而迅速增長。 繼20世紀90年代京都議定書簽署至今，氣候變暖與C〇2排放議題己經變成了全球民眾 聚焦的核屯、。政府間氣候變化專口委員會（IPCC)在第四次評估報告中指出，從1906年到 2005年的10年時間里，全球平均地面溫度上升了 0. 74°C，比第Ξ次評估報告給出的100 年（1991-2001年）上升0. 4°C-0. 8°C有所提高。全球大氣中的C〇2濃度已從工業化前約 280血/m3增加到了 2005年的379280血/m3。根據IEA(2009)的統計數據，中國在2007年消 耗化石燃料而排放的C〇2已經取代美國成為全球第一大C0 2排放國燃煤電廠C0 2排放是溫 室氣體最主要的排放源，約占C〇2排放總量的30%。
[0003] 隨著社會經濟的快速發展，我國對電力的需求逐年增大，而且我國的能源結構目 前還很難改變，因此C〇2排放量會不斷增加。另一方面，C0 2可廣泛應用于工業、商業、運輸、 醫療等各個領域，具有潛在的資源性。因此，如何高效、經濟地捕集和回收C〇2對達到C0 2的 減排要求及我國燃煤發電的可持續發展有長遠的意義。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是克服現有技術的不足而提供一種二氧化碳吸附劑的制備方法，所 得二氧化碳吸附劑可W用于去除氣體中低濃度二氧化碳。 陽〇化]一種二氧化碳吸附劑的制備方法，包括W下步驟：
[0006] 步驟1，W重量份計，將堿金屬碳酸鹽3~9份、巧樣酸1~7份、聚乙締胺2~8 份和1，8-二氮雜二環十一碳-7-締1~4份混合，升溫，保溫，放冷后得到混合物A;
[0007] 步驟2,W重量份計，將間苯二酪2~6份、甲醒1~7份加入微粉硅膠5~12份 中，攬拌，置于95~105°C水浴，加入乙醇-石油酸混合液2~10份，攬拌，靜置，干燥后得 到混合物B;
[0008] 步驟3,W重量份計，將混合物B3~10份和聚二甲基二締丙基氯化錠0. 5~3. 2 份混合，混合物在真空燒結爐進行燒結后，置于稀鹽酸溶液中浸泡，用去離子水清洗，得到 混合物C;
[0009] 步驟4,將步驟1所得混合物A與步驟3所得混合物C混合，球磨，即可。
[0010] 進一步地，步驟1中升溫溫度是70~80°C，保溫時間是2~4小時。 W11] 進一步地，步驟2中水浴時間為4~lOh。
[0012] 進一步地，步驟2中靜置時間為2~化。
[0013] 進一步地，步驟2中乙醇-石油酸混合液中乙醇和石油酸的體積比為1 :2~4。
[0014] 進一步地，步驟3中燒結溫度為1400~1600°C，燒結時間為4~6小時。
[0015] 進一步地，步驟1中的微粉硅膠是經過在70~80°C的15~20wt%氨氧化鋼溶液 中浸泡2~4小時處理的。
[0016] 本發明的二氧化碳吸附劑可W用于去除氣體中低濃度二氧化碳，具有良好的經濟 效益和環境效益。
【具體實施方式】
[0017] 實施例1
[0018] 一種二氧化碳吸附劑的制備方法，包括W下步驟：
[0019] 步驟1，W重量份計，將堿金屬碳酸鹽3份、巧樣酸1份、聚乙締胺2份和1，8-二氮 雜二環十一碳-7-締1份混合，升溫，保溫，放冷后得到混合物A;
[0020] 步驟2,W重量份計，將間苯二酪2份、甲醒1份加入微粉硅膠5份中，攬拌，置于 95~105°C水浴，加入乙醇-石油酸混合液2份，攬拌，靜置，干燥后得到混合物B;
[0021] 步驟3,W重量份計，將混合物B3份和聚二甲基二締丙基氯化錠0. 5份混合，混合 物在真空燒結爐進行燒結后，置于稀鹽酸溶液中浸泡，用去離子水清洗，得到混合物C;
[0022] 步驟4，將步驟1所得混合物A與步驟3所得混合物C混合，球磨，即可。
[0023] 其中，步驟1中升溫溫度是70。保溫時間是4小時；步驟2中水浴時間為地，靜 置時間為化，乙醇-石油酸混合液中乙醇和石油酸的體積比為1 :2 ;步驟3中燒結溫度為 1400°C，燒結時間為6小時。
[0024] 實施例2
[00巧]一種二氧化碳吸附劑的制備方法，包括W下步驟：
[0026] 步驟1，W重量份計，將堿金屬碳酸鹽5份、巧樣酸3份、聚乙締胺7份和1,8-二氮 雜二環十一碳-7-締3份混合，升溫，保溫，放冷后得到混合物A;
[0027] 步驟2,W重量份計，將間苯二酪5份、甲醒4份加入微粉硅膠10份中，攬拌，置于 l〇〇°C水浴，加入乙醇-石油酸混合液5份，攬拌，靜置，干燥后得到混合物B;
[00測步驟3,W重量份計，將混合物B7份和聚二甲基二締丙基氯化錠1. 7份混合，混合 物在真空燒結爐進行燒結后，置于稀鹽酸溶液中浸泡，用去離子水清洗，得到混合物C;
[0029] 步驟4，將步驟1所得混合物A與步驟3所得混合物C混合，球磨，即可。
[0030] 其中，步驟1中升溫溫度是80。保溫時間是3小時；步驟2中水浴時間為化，靜 置時間為化，乙醇-石油酸混合液中乙醇和石油酸的體積比為1 :4 ;步驟3中燒結溫度為 1500°C，燒結時間為5小時。 陽0川實施例3
[0032] 一種二氧化碳吸附劑的制備方法，包括W下步驟： 陽03引步驟1，W重量份計，將堿金屬碳酸鹽8份、巧樣酸6份、聚乙締胺3份和1,8-二氮 雜二環十一碳-7-締3份混合，升溫，保溫，放冷后得到混合物A;
[0034] 步驟2,W重量份計，將間苯二酪5份、甲醒4份加入微粉硅膠9份中，攬拌，置于 95°C水浴，加入乙醇-石油酸混合液8份，攬拌，靜置，干燥后得到混合物B;
[00對步驟3,W重量份計，將混合物B8份和聚二甲基二締丙基氯化錠1. 7份混合，混合 物在真空燒結爐進行燒結后，置于稀鹽酸溶液中浸泡，用去離子水清洗，得到混合物c;
[0036] 步驟4,將步驟1所得混合物A與步驟3所得混合物C混合，球磨，即可。
[0037] 其中，步驟1中升溫溫度是70°C，保溫時間是3小時；步驟2中水浴時間為她，靜 置時間為地，乙醇-石油酸混合液中乙醇和石油酸的體積比為1 :3 ;步驟3中燒結溫度為 1600°C，燒結時間為5小時。 陽0測 實施例4
[0039] 一種二氧化碳吸附劑的制備方法，包括W下步驟： W40] 步驟1，W重量份計，將堿金屬碳酸鹽9份、巧樣酸7份、聚乙締胺8份和1，8-二氮 雜二環十一碳-7-締4份混合，升溫，保溫，放冷后得到混合物A;
[OOW 步驟2,W重量份計，將間苯二酪6份、甲醒7份加入微粉硅膠12份中，攬拌，置于 105°C水浴，加入乙醇-石油酸混合液10份，攬拌，靜置，干燥后得到混合物B;
[0042] 步驟3,W重量份計，將混合物B10份和聚二甲基二締丙基氯化錠3. 2份混合，混 合物在真空燒結爐進行燒結后，置于稀鹽酸溶液中浸泡，用去離子水清洗，得到混合物C;
[0043] 步驟4,將步驟1所得混合物A與步驟3所得混合物C混合，球磨，即可。 W44] 其中，步驟1中升溫溫度是80°C，保溫時間是2小時；步驟2中水浴時間為lOh，靜 置時間為化，乙醇-石油酸混合液中乙醇和石油酸的體積比為1 :4 ;步驟3中燒結溫度為 1600°C，燒結時間為4小時。 W45] 實施例5
[0046] 本實施例與實施例2的區別在于：步驟1中的微粉硅膠是經過在70°C的20wt%氨 氧化鋼溶液中浸泡3小時處理的。
[0047] 將實施例1至5所得的二氧化碳吸附劑進行吸附實驗。
[0048] 吸附實驗的具體方法為：將二氧化碳吸附劑放入U型石英管內，容器內的壓力為 常壓，吸附溫度為20°C，改變二氧化碳的初始分壓，檢測各二氧化碳吸附劑的吸附容量。結 果如下：
[0049]
[0050] 由上表可知，在較低分壓范圍內，本發明的吸附材料對二氧化碳的吸附量隨著分 壓的升高而升高，實施例1的二氧化碳吸附劑吸附性能較活性炭提高了 140%。
[0051] 在二氧化碳初始分壓為10%條件下進行吸附（第一次吸附）后實施例1的二氧化 碳吸附劑和F300活性炭采用如下方法進行第一次再生：在65°C的溫度下，W70mL/min流 速的高純氮氣巧9. 99%)活化3.化。將第一次再生后的二氧化碳吸附劑再進行第二次吸 附，方法同第一次吸附。第二次吸附后，再進行第二次再生，方法同第一次再生。經第四次 后，F300活性炭的吸附容量下降35%，再生率由90%下降至62% ;實施例1的吸附劑吸附 容量下降5%，再生率由95%下降至90%。再生數次后，本發明二氧化碳吸附劑吸附容量降 低的速率比F300活性炭低，適合多次重復吸附。
【主權項】
1. 一種二氧化碳吸附劑的制備方法，其特征在于：包括以下步驟： 步驟1，以重量份計，將堿金屬碳酸鹽3~9份、檸檬酸1~7份、聚乙烯胺2~8份和 1，8-二氮雜二環十一碳-7-烯1~4份混合，升溫，保溫，放冷后得到混合物A; 步驟2,以重量份計，將間苯二酚2~6份、甲醛1~7份加入微粉硅膠5~12份中，攪 拌，置于95~105°C水浴，加入乙醇-石油醚混合液2~10份，攪拌，靜置，干燥后得到混合 物B; 步驟3,以重量份計，將混合物B3~10份和聚二甲基二烯丙基氯化銨0. 5~3. 2份混 合，混合物在真空燒結爐進行燒結后，置于稀鹽酸溶液中浸泡，用去離子水清洗，得到混合 物C; 步驟4,將步驟1所得混合物A與步驟3所得混合物C混合，球磨，即可。2. 權利要求1所述的二氧化碳吸附劑的制備方法，其特征在于：步驟1中升溫溫度是 70~80°C，保溫時間是2~4小時。3. 權利要求1所述的二氧化碳吸附劑的制備方法，其特征在于：步驟2中水浴時間為 4 ~10h〇4. 權利要求1所述的二氧化碳吸附劑的制備方法，其特征在于：步驟2中靜置時間為 2 ~5h〇5. 權利要求1所述的二氧化碳吸附劑的制備方法，其特征在于：步驟2中乙醇-石油 醚混合液中乙醇和石油醚的體積比為1 :2~4。6. 權利要求1所述的二氧化碳吸附劑的制備方法，其特征在于：步驟3中燒結溫度為 1400~1600°C，燒結時間為4~6小時。7. 權利要求1所述的二氧化碳吸附劑的制備方法，其特征在于：步驟1中的微粉硅膠 是經過在70~80°C的15~20wt%氫氧化鈉溶液中浸泡2~4小時處理的。
【專利摘要】本發明提供了一種二氧化碳吸附劑的制備方法，先將堿金屬碳酸鹽、檸檬酸、聚乙烯胺和1,8-二氮雜二環十一碳-7-烯混合，升溫，保溫，放冷后得到混合物A；再將間苯二酚、甲醛加入微粉硅膠中，攪拌，置于95～105℃水浴，加入乙醇-石油醚混合液，攪拌，靜置，干燥后得到混合物B；然后將混合物B和聚二甲基二烯丙基氯化銨混合，混合物在真空燒結爐進行燒結后，置于稀鹽酸溶液中浸泡，用去離子水清洗，得到混合物C；最后將得混合物A與混合物C混合，球磨，即可。本發明的二氧化碳吸附劑可以用于去除氣體中低濃度二氧化碳，具有良好的經濟效益和環境效益。
【IPC分類】B01J20/32, B01D53/02, B01J20/26
【公開號】CN105381792
【申請號】CN201510896576
【發明人】陳華, 姚美程, 李剛, 羅龍
【申請人】無錫拓能自動化科技有限公司
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年12月8日