一種以氧化鎂為主材料的二氧化碳吸收劑及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種以氧化鎂為主材料的二氧化碳吸收劑及制備方法，屬于用于密閉空間環(huán)境的二氧化碳清除領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]二氧化碳吸收劑是用于密閉空間吸收清除二氧化碳的一種非再生型藥劑，廣泛應(yīng)用于艦艇、航空航天、礦山安全艙、安全硐室等密閉空間的供氧領(lǐng)域。
[0003]目前市場(chǎng)上的二氧化碳吸收劑一般是堿石灰和氫氧化鋰藥劑，其中，堿石灰的主要成分是氫氧化鈣和氫氧化鈉，所述二氧化碳吸收劑的使用方法如下:
[0004]將二氧化碳吸收劑裝入吸收罐中，利用栗或風(fēng)機(jī)作動(dòng)力使含有二氧化碳的空氣通過(guò)吸收罐，二氧化碳被吸收罐中的堿石灰或氫氧化鋰床層吸收，干凈的空氣從吸收罐排出至環(huán)境大氣中。
[0005]其中，每克堿石灰大約可吸收0.35g 二氧化碳，其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，缺點(diǎn)是在吸收二氧化碳后，堿石灰顆粒變大，使吸收罐的阻力逐漸變大，導(dǎo)致吸收罐的吸收效率降低，且堿石灰中含有約20%的水分，使用過(guò)程中水分蒸發(fā)出來(lái)，使環(huán)境濕度增加；每克氫氧化鋰藥劑大約可吸收0.9g 二氧化碳，吸收效率較高，吸收罐阻力在吸收過(guò)程中幾乎不變，但其缺點(diǎn)是價(jià)格較貴，應(yīng)用成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的之一在于提供一種以氧化鎂為主材料的二氧化碳吸收劑，所述二氧化碳吸收劑性能穩(wěn)定。
[0007]本發(fā)明的目的之二在于提供一種以氧化鎂為主材料的二氧化碳吸收劑的制備方法，所述方法生產(chǎn)成本低，步驟簡(jiǎn)單，設(shè)備較少，制得的二氧化碳吸收劑性能穩(wěn)定。
[0008]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0009]—種以氧化鎂為主材料的二氧化碳吸收劑，以所述二氧化碳吸收劑配方的總體質(zhì)量為100%計(jì)，其中，各組成成分及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下:
[0010]氧化鎂80% ?85%，
[0011]單水氫氧化鋰12%?17%，
[0012]氫氧化鈉水溶液3%?5%;
[0013]所述氧化鎂為將堿式碳酸鎂在320 °C?400 °C下焙燒Ih?3h后得到的產(chǎn)物；
[0014]所述氫氧化鈉水溶液的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5%?10% ；
[0015]所述二氧化碳吸收劑的密度為1.5g/cm3?1.9g/cm3，粒徑為2mm?6mm。
[0016]—種本發(fā)明所述的以氧化鎂為主材料的二氧化碳吸收劑的制備方法，所述方法步驟如下:
[0017]將氧化鎂、單水氫氧化鋰和氫氧化鈉溶液混合均勻得到藥劑，將藥劑壓制為密度為1.5g/cm3?1.9g/cm3的藥板，將藥板破碎制粒，篩選得到粒徑為2mm?6mm藥劑顆粒，將藥劑顆粒在100°c?140°C下烘干3h?6h，得到本發(fā)明所述二氧化碳吸收劑。
[0018]有益效果
[0019]1.本發(fā)明提供了一種以氧化鎂為主材料的二氧化碳吸收劑，所述二氧化碳吸收劑中的氧化鎂為將堿式碳酸鎂在320°C?400°C下焙燒Ih?3h后得到的產(chǎn)物，氧化鎂是影響所述二氧化碳吸收劑吸收性能的重要因素，采用其他方法制備的氧化鎂制成的二氧化碳吸收劑的吸收性能較低；所述氫氧化鈉水溶液的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5%?10%，氫氧化鈉水溶液的濃度會(huì)影響氧化鎂的輕基活化性；所述二氧化碳吸收劑的密度為1.5g/cm3?1.9g/cm3，密度會(huì)影響二氧化碳吸收劑的強(qiáng)度、多孔性和吸收效率，所述成型密度會(huì)使二氧化碳吸收劑既保證強(qiáng)度，又具有很好的多孔性和吸收效率；顆粒直徑為2mm?6mm，影響藥劑的吸收效率和床層阻力，一般來(lái)說(shuō)，顆粒直徑越小，吸收效率越好，藥劑床層阻力越大；
[0020]2.本發(fā)明提供了一種以氧化鎂為主材料的二氧化碳吸收劑，所述二氧化碳吸收劑與氫氧化鋰藥劑相比生產(chǎn)成本?。?br>[0021]3.本發(fā)明提供了一種以氧化鎂為主材料的二氧化碳吸收劑，所述二氧化碳吸收劑與堿石灰相比吸收二氧化碳后吸收劑顆粒大小不變，在吸收過(guò)程中床層阻力不變；吸收過(guò)程中產(chǎn)生水汽較少，對(duì)環(huán)境濕度影響??；
[0022]4.本發(fā)明提供了一種以氧化鎂為主材料的二氧化碳吸收劑，每克所述二氧化碳吸收劑完全吸收時(shí)可吸收約0.5克二氧化碳；
[0023]5.本發(fā)明提供了一種以氧化鎂為主材料的二氧化碳吸收劑的制備方法，所述方法中烘干溫度為100°C?140 °C，烘干溫度會(huì)影響氧化鎂與氫氧化鋰復(fù)合時(shí)羥基的形成，會(huì)影響二氧化碳吸收劑的吸收性能；所述烘干時(shí)間為3h?6h，烘干時(shí)間會(huì)影響氧化鎂與氫氧化鋰復(fù)合時(shí)羥基的形成，會(huì)影響二氧化碳吸收劑的吸收性能；
[0024]6.本發(fā)明提供了一種以氧化鎂為主材料的二氧化碳吸收劑的制備方法，所述方法簡(jiǎn)單，所需設(shè)備少。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。
[0026]實(shí)施例1
[0027]—種以氧化鎂為主材料的二氧化碳吸收劑，以所述二氧化碳吸收劑的總體質(zhì)量為100%計(jì)，其中，各組成成分及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下:氧化鎂:85%，單水氫氧化鋰:12%，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為10%的氫氧化鈉水溶液:3% ;其中，所述氧化鎂為將100g堿式碳酸鎂裝入馬弗爐，在365°C下焙燒2h后得到的產(chǎn)物；所述二氧化碳吸收劑的密度為1.6g/cm3，粒徑為2mm ?6mm ο
[0028]—種本實(shí)施例所述的以氧化鎂為主材料的二氧化碳吸收劑的制備方法步驟如下:
[0029]將氧化鎂、單水氫氧化鋰和氫氧化鈉溶液混合均勻得到藥劑，將藥劑裝入模具壓制成密度為1.6g/cm3的藥板，將藥板破碎制粒，篩選得到粒徑為2mm?6mm藥劑顆粒，將藥劑顆粒在120°C下烘干4h，得到所述二氧化碳吸收劑。
[0030]將50g所述二氧化碳吸收劑裝入直徑30mm的吸收罐，通入二氧化碳，可吸收二氧化碳24.6go吸收前床層阻力830Pa，吸收后床層阻力833Pa，吸收過(guò)程中床層阻力幾乎沒(méi)有變化，吸收過(guò)程中幾乎沒(méi)有水汽產(chǎn)生，肉眼觀察吸收后的藥劑，其顆粒大小幾乎沒(méi)有變化。
[0031]實(shí)施例2
[0032]—種以氧化鎂為主材料的二氧化碳吸收劑，以所述二氧化碳吸收劑的總體質(zhì)量為100%計(jì)，其中，各組成成分及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下:氧化鎂:80%，單水氫氧化鋰:15%，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為8%的氫氧化鈉水溶液:5% ;其中，所述氧化鎂為將100g堿式碳酸鎂裝入馬弗爐，在320°C下焙燒3h后得到的產(chǎn)物；所述二氧化碳吸收劑的密度為1.9g/cm3，粒徑為2mm ?6mm ο
[0033]—種本實(shí)施例所述的以氧化鎂為主材料的二氧化碳吸收劑的制備方法步驟如下:
[0034]將氧化鎂、單水氫氧化鋰和氫氧化鈉溶液混合均勻得到藥劑，將藥劑裝入模具壓制成密度為1.9g/cm3的藥板，將藥板破碎制粒，篩選得到粒徑為2mm?6mm藥劑顆粒，將藥劑顆粒在140°C下烘干3h，得到所述二氧化碳吸收劑。
[0035]將50g所述二氧化碳吸收劑裝入直徑30mm的吸收罐，通入二氧化碳，可吸收二氧化碳25.6go吸收前床層阻力750Pa，吸收后床層阻力756Pa，吸收過(guò)程中床層阻力幾乎沒(méi)有變化，吸收過(guò)程中幾乎沒(méi)有水汽產(chǎn)生，肉眼觀察吸收后的藥劑，其顆粒大小幾乎沒(méi)有變化。
[0036]實(shí)施例3
[0037]—種以氧化鎂為主材料的二氧化碳吸收劑，以所述二氧化碳吸收劑的總體質(zhì)量為100%計(jì)，其中，各組成成分及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下:氧化鎂:80%，單水氫氧化鋰:17%，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鈉水溶液:3% ;其中，所述氧化鎂為將100g堿式碳酸鎂裝入馬弗爐，在400°C下焙燒Ih后得到的產(chǎn)物；所述二氧化碳吸收劑的密度為1.5g/cm3，粒徑為2mm ?6mm ο
[0038]—種本實(shí)施例所述的以氧化鎂為主材料的二氧化碳吸收劑的制備方法步驟如下:
[0039]將氧化鎂、單水氫氧化鋰和氫氧化鈉溶液混合均勻得到藥劑，將藥劑裝入模具壓制成密度為1.5g/cm3的藥板，將藥板破碎制粒，篩選得到粒徑為2mm?6mm藥劑顆粒，將藥劑顆粒在100°C下烘干6h，得到所述二氧化碳吸收劑。
[0040]將50g所述二氧化碳吸收劑裝入直徑30mm的吸收罐，通入二氧化碳，可吸收二氧化碳24.2go吸收前床層阻力855Pa，吸收后床層阻力861Pa，吸收過(guò)程中床層阻力幾乎沒(méi)有變化，吸收過(guò)程中幾乎沒(méi)有水汽產(chǎn)生，肉眼觀察吸收后的藥劑，其顆粒大小幾乎沒(méi)有變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種以氧化鎂為主材料的二氧化碳吸收劑，其特征在于:以所述二氧化碳吸收劑配方的總體質(zhì)量為100%計(jì)，各組成成分及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下: 氧化鎂80%?85%， 單水氫氧化鋰12%?17%， 氫氧化鈉水溶液3%?5%; 所述氧化鎂為將堿式碳酸鎂在320°C?400°C下焙燒Ih?3h后得到的產(chǎn)物； 所述氫氧化鈉水溶液的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5%?10% ； 所述二氧化碳吸收劑的密度為1.5g/cm3?1.9g/cm3，粒徑為2mm?6mm。2.一種如權(quán)利要求1所述的以氧化鎂為主材料的二氧化碳吸收劑的制備方法，其特征在于:所述方法步驟如下: 將氧化鎂、單水氫氧化鋰和氫氧化鈉溶液混合均勻得到藥劑，將藥劑壓制為密度為1.5g/cm3?1.9g/cm3的藥板，將藥板破碎制粒，篩選得到粒徑為2mm?6mm藥劑顆粒，將藥劑顆粒在100°C?140°C下烘干3h?6h，得到所述二氧化碳吸收劑。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種以氧化鎂為主材料的二氧化碳吸收劑及制備方法，屬于用于密閉空間環(huán)境的二氧化碳清除領(lǐng)域。以所述吸收劑配方總質(zhì)量為100％計(jì)：氧化鎂：80～85％，單水氫氧化鋰：12～17％，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5～10％的氫氧化鈉水溶液：3～5％；氧化鎂為將堿式碳酸鎂在320～400℃下焙燒1～3h后得到；所述吸收劑密度為1.5～1.9g/cm3，粒徑為2～6mm。通過(guò)將氧化鎂、單水氫氧化鋰和氫氧化鈉溶液混合均勻后壓制為藥板，再破碎為顆粒，最后烘干得到所述吸收劑。所述吸收劑吸收前后顆粒大小不變，在吸收過(guò)程中床層阻力不變，產(chǎn)生水汽較少，吸收性能良好穩(wěn)定，生產(chǎn)成本較?。凰龇椒ê?jiǎn)單，所需設(shè)備少。
【IPC分類】B01D53/62, B01D53/81
【公開(kāi)號(hào)】CN105032164
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510404057
【發(fā)明人】國(guó)德旺, 王興超, 王娟
【申請(qǐng)人】中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一八研究所
【公開(kāi)日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年7月10日