專利名稱：一種二氧化碳吸附劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及二氧化碳吸收的藥劑，該藥劑具有較強(qiáng)的吸收二氧化碳能力，并可解析出二氧化碳，可重復(fù)利用，是一種高效的環(huán)保吸附劑。
背景技術(shù)：
氣候變暖已是毋庸置疑的事實(shí)，全球大氣中CO2質(zhì)量濃度已由工業(yè)化時代前的280X10增至2005年的379X10，由于人類活動產(chǎn)生的全球溫室氣體排放逐漸增加，預(yù)計到2100年，大氣中的CO2含量將達(dá)到570 X 10，導(dǎo)致全球氣溫升高1.9°C，海平面升高38cm，而要面對以上問題，全球范圍內(nèi)每年必須減少60億噸CO2排放，才能真正防止全球氣候變化。除了采用新技術(shù)以節(jié)能降耗、開發(fā)可再生能源、達(dá)到減排目的外，CO2的捕獲與封存技術(shù)(CCS)具有整體減少成本及增加溫室氣體減排靈活性的潛力。因此，研究火電廠CO2的捕集及其資源化技術(shù)對控制和減少溫室氣體排放、應(yīng)對溫室效應(yīng)及全球變暖問題具有重要意義。文獻(xiàn)檢索披露:捕集化石燃料燃燒后產(chǎn)生的CO2的主要技術(shù)有吸收法、吸附法、膜分離法和低溫分離法，其中吸收法和吸附法有較悠久的歷史，大量用于煉油、合成氨、制氫、天然氣凈化等工業(yè)過程，相對較成熟，有大量經(jīng)驗參考。一般認(rèn)為胺類溶劑的化學(xué)吸收是捕集電廠、鋼廠等排放的煙道氣中CO2的比較有前景的技術(shù)，單乙醇胺(MEA)吸收燃燒后CO2的能耗為4.2 4.8MJ/kg，在捕集中小型電廠、鋼廠和水泥廠煙道氣中的CO2時，吸附法因設(shè)備簡單、能耗低、易實(shí)現(xiàn)自動化操作、吸附法捕集CO2的成本可以大幅度下降，使其極具競爭力。本發(fā)明研制的二氧化碳吸附劑，在傳統(tǒng)工藝條件下，進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，選出最好的合成配比，既降低了成本又提高了吸附劑的質(zhì)量，為社會節(jié)能減排提供了技術(shù)支撐。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于:提供一種二氧化碳吸附劑的藥劑，具有較強(qiáng)的吸收二氧化碳能力，并可解析出二氧化碳，可重復(fù)利用，為企業(yè)節(jié)能減排提供了技術(shù)支撐。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種二氧化碳吸附劑的制備方法，原料以重量份數(shù)配制，由40-70份碳酸鉀、1-4份乙醇胺、8-12份二乙醇胺、1_4份三乙醇胺、0.1-0.4份五氧化二釩、0.5-1.5份亞硫酸氫鈉、115-135份水、0.1_0.5份水合肼組成；制備:向反應(yīng)釜中投加碳酸鉀和水?dāng)嚢?，待碳酸鉀完全溶解后，升溫?5°C，再向反應(yīng)釜中依次加入乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺，以60轉(zhuǎn)/分鐘速度攪拌，再加入五氧化二釩和亞硫酸氫鈉，反應(yīng)0.4-0.6小時后加入水合肼，繼續(xù)攪拌反應(yīng)30-60分鐘，待溶液變透明，即停止攪拌，降溫至室溫，得二氧化碳吸附劑產(chǎn)品。所述產(chǎn)品的二氧化碳吸收量在200ml/100g以上。所述產(chǎn)品的解析率達(dá)到96%以上。本發(fā)明的機(jī)理與作用:二氧化碳和碳酸鉀反應(yīng)生成碳酸氫鉀，但反應(yīng)較慢，而加入活化劑乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺后，改變了碳酸鉀與二氧化碳的反應(yīng)歷程，從而大大加快了吸收二氧化碳的速度，同時乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺可以降低液面上二氧化碳的平衡分壓，提高二氧化碳的回收，為產(chǎn)品的節(jié)能降耗提供了技術(shù)支撐，彰顯技術(shù)進(jìn)步。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明對照實(shí)施例作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例原料以重量份數(shù)配制:I)取40份碳酸鉀、I份乙醇胺、8份二乙醇胺、I份三乙醇胺、0.1份五氧化二釩、
0.5份亞硫酸氫鈉、115份水，0.1份水合肼；2)取70份碳酸鉀、4份乙醇胺、12份二乙醇胺、4份三乙醇胺、0.4份五氧化二釩、
1.5份亞硫酸氫鈉、135份水，0.3份水合肼；3)取60份碳酸鉀、2份乙醇胺、10份二乙醇胺、I份三乙醇胺、0.3份五氧化二釩、
0.9份亞硫酸氫鈉、126份水，0.2份水合肼；制備方法:選I)或2)或3)其中一組:向反應(yīng)釜中投加碳酸鉀和水?dāng)嚢?，待碳酸鉀完全溶解后，升溫?5°C，再向反應(yīng)釜中加入乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺，以60轉(zhuǎn)/分鐘速度攪拌，再加入五氧化二釩和亞 硫酸氫鈉，反應(yīng)0.5小時后加入水合肼，繼續(xù)攪拌反應(yīng)30或60分鐘，待溶液完全變成透明溶液時，停止攪拌，降溫至室溫后即為產(chǎn)品。本產(chǎn)品選用的乙醇 胺、二乙醇胺、三乙醇胺均為天津市化學(xué)試劑三廠生產(chǎn)；五氧化二釩為天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所生產(chǎn)；水合肼為天津市東麗區(qū)天大化學(xué)試劑廠生產(chǎn)；碳酸鉀和亞硫酸氫鈉均為市售產(chǎn)品。本發(fā)明產(chǎn)品的性能試驗:I)按照二氧化碳吸收能力評價二氧化碳吸附劑的性能。本二氧化碳吸附劑，其性能參數(shù)為:pH:8-10 ;比重S 1.150 ;達(dá)到產(chǎn)品的設(shè)計要求。將本產(chǎn)品對二氧化碳吸收能力與市售產(chǎn)品對比，其結(jié)果見表I。表I
權(quán)利要求
1.一種二氧化碳吸附劑的制備方法，其特征在于:原料以重量份數(shù)配制，由40-70份碳酸鉀、1-4份乙醇胺、8-12份二乙醇胺、1-4份三乙醇胺、0.1-0.4份五氧化二釩、0.5-1.5份亞硫酸氫鈉、115-135份水、0.1-0.5份水合肼組成；制備:向反應(yīng)釜中投加碳酸鉀和水?dāng)嚢瑁妓徕浲耆芙夂?，升溫?5°C，再向反應(yīng)釜中依次加入乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺，以60轉(zhuǎn)/分鐘速度攪拌，再加入五氧化二釩和亞硫酸氫鈉，反應(yīng)0.4-0.6小時后加入水合肼，繼續(xù)攪拌反應(yīng)30-60分鐘，待溶液變透明，即停止攪拌，降溫至室溫，得二氧化碳吸附劑產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:該產(chǎn)品二氧化碳吸收量在200ml/100g以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:該產(chǎn)品的解析率達(dá)到96%以上。
全文摘要
本發(fā)明提供的一種二氧化碳吸附劑的制備方法，原料以重量份數(shù)配制，由40-70份碳酸鉀、1-4份乙醇胺、8-12份二乙醇胺、1-4份三乙醇胺、0.1-0.4份五氧化二釩、0.5-1.5份亞硫酸氫鈉、115-135份水、0.1-0.5份水合肼組成；制備向反應(yīng)釜中投加碳酸鉀和水?dāng)嚢?，待碳酸鉀完全溶解后，升溫?5℃，再向反應(yīng)釜中依次加入乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺，以60轉(zhuǎn)/分鐘速度攪拌，再加入五氧化二釩和亞硫酸氫鈉，反應(yīng)0.4-0.6小時后加入水合肼，繼續(xù)攪拌反應(yīng)30-60分鐘，待溶液變透明，即停止攪拌，降溫至室溫，得二氧化碳吸附劑產(chǎn)品。該產(chǎn)品二氧化碳吸收量在200ml/100g以上。
文檔編號B01J20/22GK103170318SQ20121055913
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者馬江平, 曾凡付, 王剛, 潘洪濤, 唐倩倩, 侯榮 申請人:新疆德藍(lán)股份有限公司