本發(fā)明屬于二氧化碳吸附劑,特別涉及一種新型復(fù)合二氧化碳吸附劑的制備方法。
背景技術(shù):
1、co2是造成溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w,約占溫室氣體的1/3。co2捕獲與封存技術(shù)是將co2從排放燃燒源中捕獲并分離出來,進(jìn)行長久性的存儲埋藏,是一種能夠顯著減少co2排向大氣的方法。它的分離方法多樣,如:吸收法、吸附法、膜分離法、低溫分離法等等。其中吸附法已廣泛應(yīng)用于工業(yè),從吸附原理上可分為物理吸附和化學(xué)吸附。
2、發(fā)明專利cn201711261812.1公開了一種抗碎型二氧化碳吸附劑,包括氫氧化鈣、氫氧化鈉、水和纖維,該發(fā)明利用纖維對材料的拉伸抗裂作用,在堿石灰中加入少量的纖維,混合成型后,大幅度提高堿石灰抗碎性能的,不改變原有堿石灰的化學(xué)成分,對孔隙率和表面積等性能無大的影響。與現(xiàn)有技術(shù)相比,解決了堿石灰粉碎時(shí)造成的資源浪費(fèi)、使用效率低、更換困難、嗆嗓子對人體造成堿性燒傷等問題。
3、出于原料來源、成本及制備工藝的考慮,氫氧化鈣被視為co2吸附劑的首選材料,一直備受關(guān)注。但鈣基吸附劑也有其不可避免的缺點(diǎn):在高溫下易燒結(jié)團(tuán)聚,造成比表面積和孔容的顯著下降;同時(shí)生成的碳酸鈣層會覆蓋在吸附劑表面,阻止二氧化碳的進(jìn)一步擴(kuò)散,進(jìn)而降低吸附能力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷,本發(fā)明提供一種進(jìn)行復(fù)合二氧化碳吸附劑的制備方法。
2、本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
3、一種新型復(fù)合二氧化碳吸附劑的制備方法,包括以下步驟:
4、(1)取氫氧化鈣研磨成粉,140目篩篩選后在80℃下干燥10-12h,得到氫氧化鈣粉末;
5、(2)按照固液比為1:30將氫氧化鈣粉末與水混合,然后加入氫氧化鈣粉末質(zhì)量2-3倍的一水檸檬酸,混合均勻,于80-100℃水浴中攪拌反應(yīng)2-4h,得到混合液;
6、(3)將混合液在700-900℃下煅燒2-4h,冷卻后加入粉末質(zhì)量0.5-1倍的氫氧化鈉粉末、0.2-0.5倍的氫氧化鉀粉末進(jìn)行混合并研磨,得到混合粉末;
7、(4)將混合粉末和水按照固液比為100:(20-30)混合,加入混合液質(zhì)量0.04%-0.05%的酚酞指示液,攪拌均勻后放入造粒機(jī)中造粒成型,并在92-98℃下烘干3-4h,得到二氧化碳吸附劑。
8、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),步驟(2)中使用的一水檸檬酸可替換為酒石酸、蘋果酸或冰乙酸中的一種。
9、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述的酒石酸加入量為氫氧化鈣粉末質(zhì)量的1.5-2倍,制備的混合液在100℃水浴中反應(yīng)4h。
10、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述的蘋果酸加入量為氫氧化鈣粉末質(zhì)量的2倍。
11、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述的冰乙酸加入量為氫氧化鈣粉末質(zhì)量的4倍。
12、本發(fā)明的有益效果如下:
13、1、本發(fā)明利用有機(jī)酸對氫氧化鈣進(jìn)行預(yù)處理,改變氫氧化鈣的孔隙結(jié)構(gòu),減小鈣基吸附劑的晶體尺寸,增加比表面積,從而提高了吸附劑的吸附性能。
14、2、本發(fā)明通過有機(jī)酸處理,將氫氧化鈣變得蓬松多孔,減少了吸附劑在吸附二氧化碳?xì)怏w后吸附性能的衰減率,在吸附劑進(jìn)行二氧化碳吸附過程中不易發(fā)生碳酸鈣堵塞,從而提高了吸附劑的循環(huán)使用性能,提高了吸附劑的使用壽命。
15、3、本發(fā)明利用有機(jī)酸處理減小了氫氧化鈣的晶體粒徑,從而是晶粒間距變大,吸附劑越容易發(fā)生氣固反應(yīng),進(jìn)而減小了二氧化碳擴(kuò)散阻力,使得吸附的二氧化碳能夠完全與吸附劑反應(yīng)。
1.一種新型復(fù)合二氧化碳吸附劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型復(fù)合二氧化碳吸附劑的制備方法,其特征在于:步驟(2)的一水檸檬酸可替換為酒石酸、蘋果酸或冰乙酸中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型復(fù)合二氧化碳吸附劑的制備方法,其特征在于:所述的酒石酸加入量為氫氧化鈣粉末質(zhì)量的1.5-2倍,制備的混合液在100℃水浴中反應(yīng)4h。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型復(fù)合二氧化碳吸附劑的制備方法,其特征在于:所述的蘋果酸加入量為氫氧化鈣粉末質(zhì)量的2倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型復(fù)合二氧化碳吸附劑的制備方法,其特征在于:所述的冰乙酸加入量為氫氧化鈣粉末質(zhì)量的4倍。