一种二氧化碳吸附剂的制备方法与流程

1.本发明属于二氧化碳吸附碳捕技术领域，具体地说涉及一种有机胺负载于煤气化细渣等载体的二氧化碳吸附剂制备方法。


背景技术：

2.近年来，我们国家提出双碳目标，在双碳背景下，对高污染行业尤其是煤碳利用企业的 co2排放实施管控，因此必须采取一种有效的二氧化减排措施。二氧化碳吸附捕集技术通过二氧化碳捕获、收集、储存二氧化碳是一种重要的减排途径，二氧化碳吸附分为液体吸附和固体吸附剂吸附，液体吸附效率高，但不便于回收再利用，常用的固体吸附剂通常有分子筛类吸附材料，金属有机框架材料等成本高，不便工业化利用。
3.本发明利用煤气化细渣的吸附性，将其作为载体，负载聚乙烯亚胺，五乙烯六胺，乙醇胺等有机胺，得到一种廉价易得的高效吸附载体用以吸附酸性气体二氧化碳，二氧化碳被有机胺中的氨基结合生成稳定的化合物，制备该吸附剂所使用原料易得，价格低，制备条件温和，步骤简单，具备规模化制备可行性。
4.将煤气化渣打碎成细渣，称取一定量煤气化细渣待用，然后按照煤气化细渣质量的五分之一到二分之一称取有机胺，必要时加入各种添加助剂，加入乙醇等有机溶剂，溶解有机胺和助剂，加入待用煤气化细渣搅拌2-5h，然后然后放到加热炉控制75摄氏度，将水蒸完，随后转移到60℃烘箱烘干，得到二氧化碳吸附材料
5.本发明与现有技术相比具有如下优点：
6.将有机胺的碱性与二氧化碳酸性以及煤气化废渣吸附性，实现了二氧化碳高效吸附，表现出较好的吸附性能；
7.相比于传统的二氧化碳吸附剂，如有分子筛类吸附材料，该吸附剂以煤气化废渣为载体，廉价易得，实现了固废再次利用；
8.制备方法简单，易于操作，便于工业化应用，性能稳定性好，可以高温实现解析，重复利用，具有经济实用性；
9.通过载胺实现了对二氧化碳的高效吸附，是有大可能将其工业化推广应用，具有较高的创新性。
附图说明
10.图1是二氧化碳吸附剂的制备工艺流程图。
具体实施方式
11.实施例1：称取4g聚乙烯亚胺，加无水乙醇溶解，搅拌至溶液溶解；把煤气化渣打碎为直径小于5mm的细渣，随后加入10g煤气化细渣继续搅拌3h；然后放到加热炉控制75摄氏度，将水蒸完，随后转移到60℃烘箱烘干，得到聚乙烯亚胺-煤气化细渣二氧化碳吸附材料。模拟工业二氧化碳尾气，搭建的反应器进行co2吸附实验，设置co2体积含量为20％，n2含量
80％，t＝60℃，流速40ml/min，吸附3h。结果表明，每克吸附剂吸附量达到3.98mmol，吸附二氧化碳0.175克，反应结束在130摄氏度升温解析，结束之后降温到吸附温度继续进行吸附反应。
12.实施例2：称取4g乙醇胺，加无水乙醇溶解，搅拌至溶液溶解；把煤气化渣打碎为直径小于5mm的细渣，随后加入10g煤气化细渣继续搅拌3h；然后放到加热炉控制75摄氏度，将水蒸完，随后转移到60℃烘箱烘干，得到乙醇胺-煤气化细渣二氧化碳吸附材料。模拟工业二氧化碳尾气，搭建的反应器进行co2吸附实验，设置co2体积含量为20％，n2含量80％， t＝60℃，流速40ml/min，吸附3h。结果表明，每克吸附剂吸附量达到4.32mmol，吸附二氧化碳0.19克，反应结束在140摄氏度升温解析，结束之后降温到吸附温度继续进行吸附反应。
13.实施例3：称取4g五乙烯六胺，0.005g氮四取代苯二胺，加无水乙醇溶解，搅拌至溶液溶解；随后加入10g煤气化细渣继续搅拌3h；然后放到加热炉控制75摄氏度，将水蒸完，随后转移到60℃烘箱烘干，得到五乙烯六胺-煤气化细渣二氧化碳吸附材料。模拟工业二氧化碳尾气，搭建的反应器进行co2吸附实验，设置co2体积含量为20％，n2含量80％，t＝60℃，流速40ml/min，吸附3h。结果表明，每克吸附剂吸附量达到3.95mmol,吸附二氧化碳0.1738 克，反应结束在130摄氏度升温解析，结束之后降温到吸附温度继续进行吸附反应。
14.需要说明的是，上述对各实验或工业化操作并不限于实施例中所提到的具体工艺，原料配比或方法，不可通过简单的更改或替换，所述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，所有其他相关实验操作，都属于本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改，均应该包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于:通过将工业煤气化细渣通过搅拌，浸渍，蒸发干燥工艺，将有机胺类化合物负载于煤气化细渣上。2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳吸附剂材料的制备及方法，其特征在于:所述有机胺类化合物为聚乙烯亚胺，五乙烯六胺，乙醇胺等有机胺。3.根据权利要求1所述的一种二氧化碳吸附材料剂的制备及方法，其特征在于:浸渍工艺的原料包括有机胺，煤气化渣，乙醇，丙酮等有机溶剂以及各种添加剂。4.根据权利要求1所述的一种二氧化碳吸附材料剂的制备及方法，其特征在于:所述浸渍原料配比中，煤气化废渣质量是有机胺的质量的2到5倍。5.根据权利要求1所述的一种二氧化碳吸附剂的制备及方法，其特征在于:蒸发工艺的温度为60-100摄氏度之间。6.根据权利要求1所述的一种二氧化碳吸附剂，其特征在于:该吸附剂的升温解析温度为60-160摄氏度之间。

技术总结
本发明公开了一种高效稳定廉价易得的二氧化碳吸附剂制备方法。本发明利用煤气化细渣作为载体，负载聚乙烯亚胺，五乙烯六胺，乙醇胺等有机胺类化合物。制备原料包括:煤气化渣、有机胺类化合物、乙醇或丙醇等有机溶剂以及各种添加剂等。将煤气化渣粉碎为细渣，称取煤气化细渣质量为有机胺类化合物质量的2到5倍，各类添加剂，添加乙醇或丙酮类有机溶剂淹没固体，经过搅拌，浸渍，蒸发烘干工艺，得到一种廉价易得的高效吸附剂。利用其吸附性吸附酸性气体二氧化碳，二氧化碳被有机胺中的氨基结合生成化合物，制备该吸附剂所使用原料易得，价格低，制备条件温和，步骤简单，实用性强，具备工业化制备应用的可行性。备应用的可行性。备应用的可行性。


技术研发人员：吴志垚
受保护的技术使用者：吴志垚
技术研发日：2021.12.28
技术公布日：2022/4/15