一種二氧化碳?xì)怏w吸收捕集介質(zhì)及其使用方法
【專利摘要】一種二氧化碳?xì)怏w吸收捕集介質(zhì)，其特征是，所述二氧化碳?xì)怏w吸收捕集介質(zhì)為功能化的離子液體，其由陰離子、陽離子按照摩爾比1：1組成：其中，所述陽離子為：所述陰離子為：本發(fā)明使用無明顯飽和蒸汽壓的離子液體，在吸附飽和以后，經(jīng)過簡單的加熱就可以使離子液體進(jìn)行再生套用，避免了使用傳統(tǒng)的吸收劑所造成的二次污染問題。
【專利說明】一種二氧化碳?xì)怏w吸收捕集介質(zhì)及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種二氧化碳?xì)怏w吸收捕集介質(zhì)及其使用方法，高效、高選擇性的吸收二氧化碳，達(dá)到凈化氣體的目的。
【背景技術(shù)】
[0002]全球氣候變暖，海平面上升已經(jīng)威脅到人類的可持續(xù)發(fā)展。而溫室氣體二氧化碳被認(rèn)為是氣候變暖，海平面上升的主要元兇之一。溫室氣體二氧化碳的減排已經(jīng)成為國際社會普遍面臨的一個緊迫問題。我國政府已經(jīng)莊嚴(yán)承諾，在十二五期間要將單位GDP的二氧化碳的排放量降低40%左右。要達(dá)到這個目標(biāo)，就必須發(fā)展新型的二氧化碳分離與捕集技術(shù)。
[0003]目前二氧化碳脫除技術(shù)主要有溶劑吸收法、變壓吸附法、膜分離法以及低溫分餾法等。
[0004]所謂溶劑吸收法，就是用堿性的溶液，一般是氫氧化鈉、前氧化鈣以及碳酸鈉等，在常溫或者加壓的情況下吸收二氧化碳，將其轉(zhuǎn)化為碳酸鹽沉淀的形式。這種方法雖然簡單，投資小見效快，但其有著明顯的弊端，就是容易產(chǎn)生大量的固體垃圾，有很嚴(yán)重的二次污染的問題。
[0005]變壓吸附以及膜分離的方法，是近年來迅速發(fā)展的一種新型方法，具有高效，快速，適合分離與捕集微量二氧化碳的特點(diǎn)。但由于其投資較大，目前只能用于食品(生產(chǎn)碳酸型飲料)、二氧化碳瓶裝氣體等對二氧化碳濃度要求較高的領(lǐng)域。而低溫分餾的方法，則適合將二氧化碳作為雜質(zhì)來進(jìn)行分離，對于捕集則毫無用處。
[0006]中國專利(申請?zhí)?01110038201.7)公開了一種有機(jī)胺類二氧化碳吸收劑的離子添加劑，采用有機(jī)胺來吸收二氧化碳?xì)怏w。有機(jī)胺類二氧化碳吸收劑的離子添加劑，所述有機(jī)胺類二氧化碳吸收劑的離子添加劑含有質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.0l%-5%Rb [UO2SeO4 (OH).H2O]和質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.01%-5%的Cu2(CO3) (OH)2 ;該有機(jī)胺類二氧化碳吸收劑的離子添加劑同有機(jī)胺聯(lián)合使用同不使用添加劑的有機(jī)胺相比，其氧化速率降低約50%。但采用有機(jī)胺作為二氧化碳的吸收劑，使用了揮發(fā)性的有機(jī)溶劑，環(huán)境部友好。
[0007]中國專利(專利號ZL.92108508.7)公開了一種二氧化碳吸收劑及其制備方法，屬于吸附氣體的固體吸附劑。它以膨脹珍珠巖為載體，與氫氧化鈉溶液混合并真空脫水制得，珍珠巖與氫氧化鈉的重量百分比為20-4-%和60-80%。本發(fā)明的吸收劑雖然具有持載能力強(qiáng)，吸收效率高、容量大、氣阻小、制備方便、成本低及無毒的優(yōu)點(diǎn)，顏色顯示明顯，可在氣體純化和氣體分析中廣泛應(yīng)用，但同樣會帶來吸收后所產(chǎn)生的碳酸鹽固體所產(chǎn)生的二次污染問題，此外，該方法也不適合大規(guī)模的使用。
[0008]鑒于此，急需要尋找新的二氧化碳高效、高選擇性的吸收方法，來消除上述方法所帶來的種種弊端。通過相關(guān)專利檢索，還未見本發(fā)明中有關(guān)結(jié)構(gòu)的離子液體用于二氧化碳的吸收。
[0009]離子液體，顧名思義，就是完全由陰陽離子所組成的化合物。不同的陰陽離子能夠組合出種類繁多的離子液體。通過選擇不同的陰陽離子，或者直接引入特定的官能團(tuán)進(jìn)行修飾，對離子液體的性質(zhì)，如熔點(diǎn)、粘度、疏水性進(jìn)行調(diào)整，來滿足不同的需要，設(shè)計(jì)出能夠?qū)λ嵝詺怏w，特別是二氧化碳具有較高的選擇性與溶解度的離子液體來。
[0010]離子液體幾乎沒有揮發(fā)性的特點(diǎn)使其與傳統(tǒng)的吸收溶液相比具有先天的優(yōu)勢，這主要體現(xiàn)在吸收過程中，離子液體不會進(jìn)入氣相，由此帶來兩個方面的優(yōu)點(diǎn)。一方面，離子液體不會因?yàn)樽陨淼膿]發(fā)帶來損失；另一方面，凈化后的氣體以及解吸得到的氣體中也不會含有吸收介質(zhì)。通過我們的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，該新型離子液體對酸性氣體的吸收主要過程為物理吸收過程。我們通過計(jì)算機(jī)模擬結(jié)合實(shí)驗(yàn)的手段，設(shè)計(jì)出了對酸性氣體，特別是二氧化碳等具有良好吸附與溶解性能的新型離子液體，為大氣凈化與污染氣體減排提供了新的思路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明提供一種二氧化碳?xì)怏w吸收捕集介質(zhì)及其使用方法，其能夠高效，高選擇性的吸收二氧化碳?xì)怏w，具有選擇性好，吸附量大、可重復(fù)使用的特點(diǎn)。
[0012]一種二氧化碳?xì)怏w吸收捕集介質(zhì)，其特征是，所述二氧化碳?xì)怏w吸收捕集介質(zhì)為功能化的離子液體，其由陰離子、陽離子按照摩爾比1:1組成:
[0013]其中，所述陽離子為:
[0014]
【權(quán)利要求】
1.一種二氧化碳?xì)怏w吸收捕集介質(zhì)，其特征是，所述二氧化碳?xì)怏w吸收捕集介質(zhì)為功能化的離子液體，其由陰離子、陽離子按照摩爾比1:1組成: 其中，所述陽離子為:
2.權(quán)利要求1的二氧化碳?xì)怏w吸收捕集介質(zhì)的使用方法，其特征是，包括二氧化碳?xì)怏w吸收和例子液體的再生，所述二氧化碳?xì)怏w吸收溫度為10~45°C，吸收二氧化碳的分壓為0.02~0.1MPa,吸收時(shí)間為30~60分鐘；所訴例子液體的再生包括加熱解吸附，加熱溫度為80~100°C，再生時(shí)間為60~80分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二氧化碳?xì)怏w吸收捕集介質(zhì)的使用方法，其特征是，在再生過程中通入氮?dú)狻?br> 【文檔編號】B01D53/18GK103638782SQ201310648248
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】和吉 申請人:寧波賽茵特科技服務(wù)有限公司