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一種利用腐植酸鹽和氨水吸收和固定二氧化碳的方法

文檔序號:5032916閱讀:478來源:國知局
專利名稱:一種利用腐植酸鹽和氨水吸收和固定二氧化碳的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種溫室氣體二 氧化碳的固定技術(shù),更具體的說,涉及一種利用腐植酸鹽和氨水吸收和固定二氧化碳的方法。
背景技術(shù)
由溫室氣體二氧化碳導(dǎo)致的溫室效應(yīng)已引起了國際社會的廣泛關(guān)注,其中大量石化能源的使用是引起大氣中二氧化碳濃度增加的主要原因。為了盡快能減少二氧化碳等溫室氣體的排放,緩解全球變化趨勢,近年來,二氧化碳固定技術(shù)成為各國競相研究的熱點。目前的二氧化碳的固定技術(shù)主要有地質(zhì)固定、海洋封存、生物固定、碳酸化固定等。與其它固定技術(shù)相比,二氧化碳碳酸化技術(shù)因其環(huán)境風(fēng)險小、可實現(xiàn)永久固定二氧化碳等優(yōu)勢而備受青睞。其中用氨水實現(xiàn)對二氧化碳的吸收和固定方法具有成本低,吸收效率高,吸收能力強(qiáng),對吸收塔的腐蝕小以及再生能耗低等優(yōu)點?,F(xiàn)有關(guān)氨水吸收二氧化碳的脫除率的研究表明,在適當(dāng)條件下,煙氣中二氧化碳的脫除率可保持在95%至99%之間。如在中國專利文獻(xiàn)CN101423214A和CN201333374Y中有使用氨水吸收煙氣中二氧化碳的報道,另外,中國專利申請,其申請?zhí)枮?01110093838. 6,發(fā)明名稱為“氨水細(xì)噴霧捕集煙氣中二氧化碳的方法及其設(shè)備”,公開了一種用氨水吸收二氧化碳的方法,該方法氨水細(xì)霧在吸收塔中吸收二氧化碳,然后含碳富液在解吸塔中解析,解析后的混合氣在水洗塔中水洗除掉NH3,再經(jīng)冷凝器除水后得到高濃度的二氧化碳?xì)怏w,得到的氨水溶液被濃縮后、再調(diào)配濃度后循環(huán)吸收二氧化碳。該方法氨和水循環(huán)利用,可節(jié)約原料成分,但是該工藝過程復(fù)雜,解析、濃縮過程都需要耗費能量,限制了該工藝的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種利用腐植酸鹽和氨水吸收和固定溫室氣體二氧化碳的方法,本發(fā)明的方法工藝簡單,能耗低,且對二氧化碳的吸收效率聞。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是一種利用腐植酸鹽和氨水吸收和固定二氧化碳的方法,該方法包括以下步驟I)將腐植酸鹽和氨水溶解于水中,充分?jǐn)嚢韬?,獲得腐植酸鹽和氨的混合水溶液;2)將步驟I)所得的混合水溶液加入到吸收塔中,向其中通入含有二氧化碳的氣體,生成含有碳酸氫銨和腐植酸銨的吸收液;3)步驟2)所得的吸收液流入機(jī)械脫水裝置中,脫去大部分的水,獲得含有碳酸氫銨和腐植酸銨的混合物;其中步驟2)的化學(xué)反應(yīng)方程式為
CO2 (g)十2NH3 (g) ^ NH2COONH4(S)( I ;
NH2COONH4(S) + H20(g) ^ (NH4)2CO^s) (2)
NH2COONH4(S) + H2O(I) ^ NH4HCO3(S)(3)
HA-Na +NH4+ ^ HA-NH4 + Na+(4)其中HA-Na、HA-NH4分別代表腐植酸鈉和腐植酸銨。在本發(fā)明的一優(yōu)選實施例中,所述腐植酸鹽是腐植酸鈉,腐植酸 鉀或腐植酸鈣中的ー種或ー種以上的混合物。在本發(fā)明的一優(yōu)選實施例中,步驟I)中,所述混合液中氨的質(zhì)量百分含量為5% 20%,腐植酸鹽的質(zhì)量百分含量為0. 5% 8%,其余為水。在本發(fā)明的一優(yōu)選實施例中,步驟2)中,所述含有ニ氧化碳的氣體中ニ氧化碳的體積百分含量為5% 100%。在本發(fā)明的一優(yōu)選實施例中,步驟2)中,所述反應(yīng)溫度是20_40°C。本發(fā)明的方法是利用腐植酸鹽的強(qiáng)吸附性能,提高了氨水對溫室氣體ニ氧化碳的吸收和固定效率,同時,生成的產(chǎn)物中主要是含有碳酸氫銨和腐植酸銨的混合物,可作為無機(jī)-有機(jī)混合復(fù)合肥的原料,從而實現(xiàn)了廢氣的資源化利用,并且本發(fā)明的方法所使用的設(shè)備簡單、因而其成本也較低。


圖I為本發(fā)明的エ藝流程示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明,本發(fā)明的實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實施,給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程,但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。實施例I如圖I所示,首先,配制腐植酸鈉和氨的混合水溶液,其中氨的質(zhì)量百分含量為5%,腐植酸鈉的質(zhì)量百分含量為0. 5% ;然后,將該混合水溶液加入到吸收塔中,在40°C下,向其中通入含有ニ氧化碳的氣體,其中二氧化碳的體積百分含量為99. 99%,生成含有碳酸氫銨和腐植酸銨的吸收液;最后,吸收液機(jī)械脫水后得到以碳酸氫銨和腐植酸銨為主要成分的混合物,該混合物可作為復(fù)合肥的原料。本實施例中,對ニ氧化碳的吸收率可達(dá)30%。實施例2如圖I所示,首先,配制腐植酸鉀和氨的混合水溶液,其中氨的質(zhì)量百分含量為12%,腐植酸鉀的質(zhì)量百分含量為4% ;然后,將該混合水溶液加入到吸收塔中,在30°C下,向其中通入含有ニ氧化碳的氣體,其中二氧化碳的體積百分含量為50%,生成含有碳酸氫銨和腐植酸銨的吸收液,最后,吸收液機(jī)械脫水后得到以碳酸氫銨和腐植酸銨為主要成分的混合物,該混合物可作為復(fù)合肥的原料。本實施例中,對ニ氧化碳的吸收率可達(dá)38%。實施例3
如圖I所示,首先,配制腐植酸鉀和氨的混合水溶液,其中氨的質(zhì)量百分含量為20%,腐植酸鈉的質(zhì)量百分含量為8% ;然后,將該混合水溶液加入吸收塔內(nèi),在20°C下,向其中通入含有ニ氧化碳的氣體,其中二氧化碳的體積百分含量為5%,生成含碳酸氫銨和腐植酸銨的吸收液,最后,吸收液機(jī)械脫水后得到以碳酸氫銨和腐植酸銨為主要成分的混合物,得到以碳酸氫銨和腐植酸銨為主要成分的混合物,該混合物可作為復(fù)合肥的原料。本實施例中,對ニ氧化碳的吸收率可達(dá)45%。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入本發(fā)明要求保護(hù)的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)的范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
權(quán)利要求
1.ー種利用腐植酸鹽和氨水吸收和固定ニ氧化碳的方法,其特征在于,該方法包括以下步驟 1)將腐植酸鹽和氨水溶解于水中,充分?jǐn)嚢韬?,獲得腐植酸鹽和氨的混合水溶液; 2)將步驟I)所得的混合水溶液加入到吸收塔中,向其中通入含有ニ氧化碳的氣體,生成含有碳酸氫銨和腐植酸銨的吸收液; 3)步驟2)所得的吸收液流入機(jī)械脫水裝置中,脫水后獲得含有碳酸氫銨和腐植酸銨的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用腐植酸鹽和氨水吸收和固定ニ氧化碳的方法,其特征在于,所述腐植酸鹽是腐植酸鈉,腐植酸鉀或腐植酸鈣中的ー種或ー種以上的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用腐植酸鹽和氨水吸收和固定ニ氧化碳的方法,其特征在于,步驟I)中,所述混合水溶液中氨的質(zhì)量百分含量為5% 20%,腐植酸鹽的質(zhì)量百分含量為0. 5% 8%,其余為水。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用腐植酸鹽和氨水吸收和固定ニ氧化碳的方法,其特征在于,步驟2)中,所述含有ニ氧化碳的氣體中ニ氧化碳的體積百分含量為5% 100%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用腐植酸鹽和氨水吸收和固定ニ氧化碳的方法,其特征在于,步驟2)中,所述反應(yīng)溫度是20-40°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用腐植酸鹽和氨水吸收和固定二氧化碳的方法,該方法包括以下步驟1)將腐植酸鹽和氨水溶解于水中,充分?jǐn)嚢韬螅@得混合液;2)將步驟1)所得的混合物加入到吸收塔中,向其中通入含有二氧化碳的氣體,生成含有碳酸氫銨和腐植酸銨的吸收液;3)步驟2)所得的吸收液流入機(jī)械脫水裝置中,脫水后獲得含有碳酸氫銨和腐植酸銨的混合物。本發(fā)明的方法對二氧化碳的吸收和固定效率高,能耗低,生產(chǎn)的副產(chǎn)物碳酸氫銨和腐植酸銨的混合物可作為復(fù)合肥的原料,同時實現(xiàn)了環(huán)境保護(hù)和資源化利用。
文檔編號B01D53/78GK102847426SQ201210365138
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
發(fā)明者孫志國, 謝洪勇, 楊雷, 朱有天 申請人:上海第二工業(yè)大學(xué)
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