一种二氧化碳吸附剂的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于环境出来技术领域，具体设及一种二氧化碳吸附剂的制备方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，溫室效应已成为全球性的气候问题。溫室效应会导致未来全球气候的持 续变暖、海平面上升、极端气候的频繁发生，还将带来对水资源、森林资源、自然生态、海岸 带、人体健康等方面的广泛影响，给社会和经济带来了严重的负面影响。其中C〇2是导致 溫室效应的主要气体，并且C〇2的排放速度正随着人类利用能源速度的增长而迅速增长。 继20世纪90年代京都议定书签署至今，气候变暖与C〇2排放议题己经变成了全球民众 聚焦的核屯、。政府间气候变化专口委员会（IPCC)在第四次评估报告中指出，从1906年到 2005年的10年时间里，全球平均地面溫度上升了 0. 74°C，比第Ξ次评估报告给出的100 年（1991-2001年）上升0. 4°C-0. 8°C有所提高。全球大气中的C〇2浓度已从工业化前约 280血/m3增加到了 2005年的379280血/m3。根据IEA(2009)的统计数据，中国在2007年消 耗化石燃料而排放的C〇2已经取代美国成为全球第一大C0 2排放国燃煤电厂C0 2排放是溫 室气体最主要的排放源，约占C〇2排放总量的30%。
[0003] 随着社会经济的快速发展，我国对电力的需求逐年增大，而且我国的能源结构目 前还很难改变，因此C〇2排放量会不断增加。另一方面，C0 2可广泛应用于工业、商业、运输、 医疗等各个领域，具有潜在的资源性。因此，如何高效、经济地捕集和回收C〇2对达到C0 2的 减排要求及我国燃煤发电的可持续发展有长远的意义。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种二氧化碳吸附剂的制备方法，所 得二氧化碳吸附剂可W用于去除气体中低浓度二氧化碳。 阳〇化]一种二氧化碳吸附剂的制备方法，包括W下步骤：
[0006] 步骤1，W重量份计，将碱金属碳酸盐3~9份、巧樣酸1~7份、聚乙締胺2~8 份和1，8-二氮杂二环十一碳-7-締1~4份混合，升溫，保溫，放冷后得到混合物A;
[0007] 步骤2,W重量份计，将间苯二酪2~6份、甲醒1~7份加入微粉硅胶5~12份 中，揽拌，置于95~105°C水浴，加入乙醇-石油酸混合液2~10份，揽拌，静置，干燥后得 到混合物B;
[0008] 步骤3,W重量份计，将混合物B3~10份和聚二甲基二締丙基氯化锭0. 5~3. 2 份混合，混合物在真空烧结炉进行烧结后，置于稀盐酸溶液中浸泡，用去离子水清洗，得到 混合物C;
[0009] 步骤4,将步骤1所得混合物A与步骤3所得混合物C混合，球磨，即可。
[0010] 进一步地，步骤1中升溫溫度是70~80°C，保溫时间是2~4小时。 W11] 进一步地，步骤2中水浴时间为4~lOh。
[0012] 进一步地，步骤2中静置时间为2~化。
[0013] 进一步地，步骤2中乙醇-石油酸混合液中乙醇和石油酸的体积比为1 :2~4。
[0014] 进一步地，步骤3中烧结溫度为1400~1600°C，烧结时间为4~6小时。
[0015] 进一步地，步骤1中的微粉硅胶是经过在70~80°C的15~20wt%氨氧化钢溶液 中浸泡2~4小时处理的。
[0016] 本发明的二氧化碳吸附剂可W用于去除气体中低浓度二氧化碳，具有良好的经济 效益和环境效益。
【具体实施方式】
[0017] 实施例1
[0018] 一种二氧化碳吸附剂的制备方法，包括W下步骤：
[0019] 步骤1，W重量份计，将碱金属碳酸盐3份、巧樣酸1份、聚乙締胺2份和1，8-二氮 杂二环十一碳-7-締1份混合，升溫，保溫，放冷后得到混合物A;
[0020] 步骤2,W重量份计，将间苯二酪2份、甲醒1份加入微粉硅胶5份中，揽拌，置于 95~105°C水浴，加入乙醇-石油酸混合液2份，揽拌，静置，干燥后得到混合物B;
[0021] 步骤3,W重量份计，将混合物B3份和聚二甲基二締丙基氯化锭0. 5份混合，混合 物在真空烧结炉进行烧结后，置于稀盐酸溶液中浸泡，用去离子水清洗，得到混合物C;
[0022] 步骤4，将步骤1所得混合物A与步骤3所得混合物C混合，球磨，即可。
[0023] 其中，步骤1中升溫溫度是70。保溫时间是4小时；步骤2中水浴时间为地，静 置时间为化，乙醇-石油酸混合液中乙醇和石油酸的体积比为1 :2 ;步骤3中烧结溫度为 1400°C，烧结时间为6小时。
[0024] 实施例2
[00巧]一种二氧化碳吸附剂的制备方法，包括W下步骤：
[0026] 步骤1，W重量份计，将碱金属碳酸盐5份、巧樣酸3份、聚乙締胺7份和1,8-二氮 杂二环十一碳-7-締3份混合，升溫，保溫，放冷后得到混合物A;
[0027] 步骤2,W重量份计，将间苯二酪5份、甲醒4份加入微粉硅胶10份中，揽拌，置于 l〇〇°C水浴，加入乙醇-石油酸混合液5份，揽拌，静置，干燥后得到混合物B;
[00測步骤3,W重量份计，将混合物B7份和聚二甲基二締丙基氯化锭1. 7份混合，混合 物在真空烧结炉进行烧结后，置于稀盐酸溶液中浸泡，用去离子水清洗，得到混合物C;
[0029] 步骤4，将步骤1所得混合物A与步骤3所得混合物C混合，球磨，即可。
[0030] 其中，步骤1中升溫溫度是80。保溫时间是3小时；步骤2中水浴时间为化，静 置时间为化，乙醇-石油酸混合液中乙醇和石油酸的体积比为1 :4 ;步骤3中烧结溫度为 1500°C，烧结时间为5小时。 阳0川实施例3
[0032] 一种二氧化碳吸附剂的制备方法，包括W下步骤： 阳03引步骤1，W重量份计，将碱金属碳酸盐8份、巧樣酸6份、聚乙締胺3份和1,8-二氮 杂二环十一碳-7-締3份混合，升溫，保溫，放冷后得到混合物A;
[0034] 步骤2,W重量份计，将间苯二酪5份、甲醒4份加入微粉硅胶9份中，揽拌，置于 95°C水浴，加入乙醇-石油酸混合液8份，揽拌，静置，干燥后得到混合物B;
[00对步骤3,W重量份计，将混合物B8份和聚二甲基二締丙基氯化锭1. 7份混合，混合 物在真空烧结炉进行烧结后，置于稀盐酸溶液中浸泡，用去离子水清洗，得到混合物c;
[0036] 步骤4,将步骤1所得混合物A与步骤3所得混合物C混合，球磨，即可。
[0037] 其中，步骤1中升溫溫度是70°C，保溫时间是3小时；步骤2中水浴时间为她，静 置时间为地，乙醇-石油酸混合液中乙醇和石油酸的体积比为1 :3 ;步骤3中烧结溫度为 1600°C，烧结时间为5小时。 阳0測 实施例4
[0039] 一种二氧化碳吸附剂的制备方法，包括W下步骤： W40] 步骤1，W重量份计，将碱金属碳酸盐9份、巧樣酸7份、聚乙締胺8份和1，8-二氮 杂二环十一碳-7-締4份混合，升溫，保溫，放冷后得到混合物A;
[OOW 步骤2,W重量份计，将间苯二酪6份、甲醒7份加入微粉硅胶12份中，揽拌，置于 105°C水浴，加入乙醇-石油酸混合液10份，揽拌，静置，干燥后得到混合物B;
[0042] 步骤3,W重量份计，将混合物B10份和聚二甲基二締丙基氯化锭3. 2份混合，混 合物在真空烧结炉进行烧结后，置于稀盐酸溶液中浸泡，用去离子水清洗，得到混合物C;
[0043] 步骤4,将步骤1所得混合物A与步骤3所得混合物C混合，球磨，即可。 W44] 其中，步骤1中升溫溫度是80°C，保溫时间是2小时；步骤2中水浴时间为lOh，静 置时间为化，乙醇-石油酸混合液中乙醇和石油酸的体积比为1 :4 ;步骤3中烧结溫度为 1600°C，烧结时间为4小时。 W45] 实施例5
[0046] 本实施例与实施例2的区别在于：步骤1中的微粉硅胶是经过在70°C的20wt%氨 氧化钢溶液中浸泡3小时处理的。
[0047] 将实施例1至5所得的二氧化碳吸附剂进行吸附实验。
[0048] 吸附实验的具体方法为：将二氧化碳吸附剂放入U型石英管内，容器内的压力为 常压，吸附溫度为20°C，改变二氧化碳的初始分压，检测各二氧化碳吸附剂的吸附容量。结 果如下：
[0049]
[0050] 由上表可知，在较低分压范围内，本发明的吸附材料对二氧化碳的吸附量随着分 压的升高而升高，实施例1的二氧化碳吸附剂吸附性能较活性炭提高了 140%。
[0051] 在二氧化碳初始分压为10%条件下进行吸附（第一次吸附）后实施例1的二氧化 碳吸附剂和F300活性炭采用如下方法进行第一次再生：在65°C的溫度下，W70mL/min流 速的高纯氮气巧9. 99%)活化3.化。将第一次再生后的二氧化碳吸附剂再进行第二次吸 附，方法同第一次吸附。第二次吸附后，再进行第二次再生，方法同第一次再生。经第四次 后，F300活性炭的吸附容量下降35%，再生率由90%下降至62% ;实施例1的吸附剂吸附 容量下降5%，再生率由95%下降至90%。再生数次后，本发明二氧化碳吸附剂吸附容量降 低的速率比F300活性炭低，适合多次重复吸附。
【主权项】
1. 一种二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤： 步骤1，以重量份计，将碱金属碳酸盐3~9份、柠檬酸1~7份、聚乙烯胺2~8份和 1，8-二氮杂二环十一碳-7-烯1~4份混合，升温，保温，放冷后得到混合物A; 步骤2,以重量份计，将间苯二酚2~6份、甲醛1~7份加入微粉硅胶5~12份中，搅 拌，置于95~105°C水浴，加入乙醇-石油醚混合液2~10份，搅拌，静置，干燥后得到混合 物B; 步骤3,以重量份计，将混合物B3~10份和聚二甲基二烯丙基氯化铵0. 5~3. 2份混 合，混合物在真空烧结炉进行烧结后，置于稀盐酸溶液中浸泡，用去离子水清洗，得到混合 物C; 步骤4,将步骤1所得混合物A与步骤3所得混合物C混合，球磨，即可。2. 权利要求1所述的二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于：步骤1中升温温度是 70~80°C，保温时间是2~4小时。3. 权利要求1所述的二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于：步骤2中水浴时间为 4 ~10h〇4. 权利要求1所述的二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于：步骤2中静置时间为 2 ~5h〇5. 权利要求1所述的二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于：步骤2中乙醇-石油 醚混合液中乙醇和石油醚的体积比为1 :2~4。6. 权利要求1所述的二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于：步骤3中烧结温度为 1400~1600°C，烧结时间为4~6小时。7. 权利要求1所述的二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于：步骤1中的微粉硅胶 是经过在70~80°C的15~20wt%氢氧化钠溶液中浸泡2~4小时处理的。
【专利摘要】本发明提供了一种二氧化碳吸附剂的制备方法，先将碱金属碳酸盐、柠檬酸、聚乙烯胺和1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯混合，升温，保温，放冷后得到混合物A；再将间苯二酚、甲醛加入微粉硅胶中，搅拌，置于95～105℃水浴，加入乙醇-石油醚混合液，搅拌，静置，干燥后得到混合物B；然后将混合物B和聚二甲基二烯丙基氯化铵混合，混合物在真空烧结炉进行烧结后，置于稀盐酸溶液中浸泡，用去离子水清洗，得到混合物C；最后将得混合物A与混合物C混合，球磨，即可。本发明的二氧化碳吸附剂可以用于去除气体中低浓度二氧化碳，具有良好的经济效益和环境效益。
【IPC分类】B01J20/32, B01D53/02, B01J20/26
【公开号】CN105381792
【申请号】CN201510896576
【发明人】陈华, 姚美程, 李刚, 罗龙
【申请人】无锡拓能自动化科技有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年12月8日