二氧化碳和二氧化硫的生物化学清除液及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于污染防治领域，具体地涉及大气污染治理领域。
【背景技术】
[0002] 随着工业的发展，越来越多有害气体排放到大气中，给人类的生存环境带来巨大 的危害。困扰世界全球性大气污染的问题主要是温室效应、臭氧层破坏和产生酸雨。其中温 室效应主要导致气候的异常，极低冰雪融化加速，海平面上升，淹没人类生存的场所，以及 导致沙漠和干旱，加重农业病虫害，从而进一步恶化人类的生存环境。酸雨对水生态系统、 陆地生态系统和人类健康都有着巨大的危害，同时会腐蚀建筑物、机械和市政设施。这些污 染所造成的伤害已经没有了国界的限制，足以威胁人类能否在地球上继续居住下去，已成 为与世界各国都有切身利害关系的问题。
[0003] 温室效应的主要元凶是C02、CH4、N20、CFC(氟氯烷烃）引起，而二氧化碳（C02)的 贡献为45%，二氧化碳（C02)主要主要来自石油、煤和天然气的燃烧；酸雨的主要元凶是二 氧化硫（S02)，其主要来自工业生产。
[0004] 我国已是碳排放大国之一，大气污染物排放总量居高不下，因而我国大气环境治 理方面面临非常严峻的形势。降低大气污染的手段主要包括降低污染气体的排放和高效 清除排放的有害气体。目前有害气体的清除手段主要包括物理吸附法和化学吸收法，具体 二氧化碳和二氧化硫的清除方法如：超重力技术、膜吸收法、分子筛型固态胺法、微藻法和 离子液体法等等，而现有的方法存在着二氧化碳溶解力低、成本高、能耗高、长期安全性和 可靠性有待验证等问题。其中功能离子液是国际上研究的热点，而其〇) 2吸收质量容量仅 为7%，文献中有报道C02吸收容量最高只达到16% (C.Wang.H.Luo.D.Jiang.H.Li.S.Dai. CarbonDioxideCapturebySuperbase-DerivedProticIonicLiquids.AngewChem. Int.Ed2010. 49. 5978-5981)。因此需要提供一种清除液，其对二氧化碳和二氧化硫溶解力 高，制备成本低、能耗低、安全、方便。
【发明内容】
[0005] 本发明的要解决的第一个技术问题是提供一种二氧化碳（C02)和二氧化硫（S02) 的清除液的制备方法，该方法制备的清除液对二氧化碳（C02)和二氧化硫（S02)具有溶解力 高、成本低、能耗低、安全和方便的特点。
[0006] 为解决第一个技术问题，本发明采用如下技术方案：
[0007] -种二氧化碳和二氧化硫的生物化学清除液的制备方法，其包括如下步骤：制备 植物提取液；制备土壤提取液；混合所述植物提取液和土壤提取液，获得混合液；添加化学 试剂至混合液中，即制得二氧化碳和二氧化硫清除液。
[0008] 其中所述制备植物提取液的包括如下步骤：粉碎原料；加水并煮沸所述粉碎的原 料；浸泡；获取上清液即得植物提取液。
[0009] 所述原料包括竹子、橡子树、松树、柳树和槐树的根、枝、叶及其果实组成的混合 物，或者橘子、葵花籽、核桃及栗子的皮及其果实组成的混合物，或海藻、仙人掌的叶及其果 实组成的混合物。所述海藻选自但不限于海带、裙带菜、羊栖菜、坛紫菜、条斑紫菜、龙须菜、 细基江蓠、红毛菜和麒麟菜中的一种或多种。
[0010] 优选地，每100克所述原料加入0. 1-2升水，优选地，每100克所述原料加入0. 5-1 升水；
[0011] 所述煮沸的温度为100-150°C，煮沸时间为lOmin以上，优选地，煮沸时间为 0. 5h-l. 5h;所述浸泡的时间为10小时以上，优选地，浸泡时间为24小时，浸泡时间的延长 可以使活性物质更好地释放。
[0012] 所述粉碎为将原料切割成小段或块状，约1-3厘米大小。
[0013] 原料不同的植物提取液可以单独或混合使用，因而所述方法进一步包括混合不同 原料来源的植物提取液，获得混合植物提取液。在一个实施方案中，将竹子、橡子树、松树、 柳树和槐树的根、枝、叶及其果实组成的混合物制备的提取液与橘子、葵花籽、核桃及栗子 的皮及其果实组成的混合物制备的提取液混合，制成混合植物提取液，混合比例为体积比 1:1-5:3，优选地混合比例为体积比1:1 ;在另一个实施方案中，将竹子、橡子树、松树、柳树 和槐树的根、枝、叶及其果实组成的混合物制备的提取液与海藻、仙人掌的叶及其果实组成 的混合物制备的提取液混合，制成混合植物提取液，混合比例为体积比1:1-5:3,优选地混 合比例为体积比1:1。上述比例为相同质量的原料加入相同比例的水，煮沸和浸泡相同时 间时，不同原料的混合物制得的植物提取液的混合比例，当加水比例、煮沸和浸泡时间不同 时，不同原料制成的植物提取液的混合比例可以进行调整。
[0014] 其中所述制备土壤提取液包括如下步骤：向土壤中加水并搅拌；浸泡；留取上清 液，即制得土壤提取液。
[0015] 其中所述土壤选自黑土、娃藻土、粘土、高岭土和黄土中的一种或多种。优选地，每 100g土壤加水至少0. 1升，更优选地，每100g土壤加水0. 3-0. 8升；优选地，浸泡时间为10 小时以上，更优选地，浸泡时间为24小时以上；延长浸泡时间可使有效成分释放的更充分。
[0016] 优选地，所述黑土为树根下的黑土或植被下的黑土。
[0017] 混合植物提取液和土壤提取液，获得混合溶液。优选地，植物提取液与土壤提取液 的体积比为1:9-9:1 ;
[0018] 所述的化学试剂选自氢氧化钾、多聚磷酸钠、氢氧化钙、顺丁烯二酸酐、碘化钾、过 氧化苯甲酰、磷酸钠、间苯二酚和硼砂中的一种或多种。
[0019] 优选地，化学试剂与所述混合溶液的质量体积比为1 % -50%，优选地10% -50%， 更优选地为20% -30%。
[0020] 本发明方法制得的清除液，可以用于清除二氧化碳（C02)、二氧化硫（S02)、其中二 氧化碳在清除液中溶解量在72-410ml(C02)/ml(清除液），容量质量比为9. 5% -53. 7%。 本发明在生产和使用中不产生有害环境的产物，且制备植物提取液的残余物可作为有机肥 料来改善土壤。
[0021] 本发明的有益效果如下：
[0022] 1.配方天然，来源广泛、价格低廉；
[0023] 2.二氧化碳和二氧化硫的溶解度高；
[0024] 3.环保无污染；生产剩余物可做肥料用于农业生产和改善土壤；
[0025] 4.根据现场需求配制0)2溶解度不同的清除液。
【附图说明】
[0026] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0027] 图1示出二氧化碳溶解饱和量。
【具体实施方式】
[0028] 为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说 明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具 体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
[0029] 实施例1 :制备二氧化碳和二氧化硫的生物化学清除液
[0030] 1)将同等量的竹子、橡子树、松树、柳树和槐树的根、枝、叶及其果实，切割成小段 或块状（1-3厘米），混合制成原料，每升水中加入100克所述原料，然后在100°C煮沸1小 时后，再浸泡35小时，留取上清液，制得提取液1;
[0031] 2)将同等量的橘子、葵花籽、核桃和栗子的皮及其果实，切开破碎成片或颗粒状， 混合成原料，每升水中加入100克所述原料，然后在l〇〇°C煮沸半小时后，再浸泡35小时，留 取上清液，制得提取液2;
[0032] 3)将提取液1和提取液2同体积混合制得植物提取液；
[0033] 4)取树根下的黑土和硅藻土以5 :3的比例混合，每升水中加200克混合土搅拌后 浸泡20小时，留取上清液，即制得土壤提取液；
[0034] 5)将植物提取液与土壤提取液按5:2体积比混合制成混合溶液；
[0035]6)在混合溶液中加入质量体积比为10%的化学试剂，所述化学试剂为氢氧化钾、 多聚磷酸钠和硼砂，以同等比例的混合而成。
[0036] 实施例2 :制备对照溶液
[0037] 制备对照溶液，将与实施例1相同的化学试剂加入到与实施例1混合溶液体积相 同的水中，作为对照。
[0038] 实施例3:制备二氧化碳和二氧化硫的生物化学清除液
[0039] 与实施例1不同之处仅在于在混合溶液中加入质量体积比的20%的化学试剂。
[0040] 实施例4 :制备对照溶液
[0041] 将与实施例3相同的化学试剂加入到与实施例3混合溶液体积相同的水中，作为 对照。