用于捕捉二氧化碳的方法和组合物技术

一种用于捕捉二氧化碳的方法，所述方法包括以下步骤：a.提供一种载有氨基化合物的纤维素质材料；以及b.用所述纤维素质材料与包含二氧化碳的组合物接触；其中，捕捉所述步骤b中产生的部分热能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及用于捕捉二氧化碳的方法。该方法是放热的，所生成的热量可以得到良好利用。出于环境方面的原因，对降低大气的二氧化碳排放的需要越来越迫切。此外，提供一种从大气中移除二氧化碳的方法也非常有益。从大气层捕获二氧化碳的现有方法，一般使用以无机材料为支架的液态胺或胺类化合物。已知二氧化碳捕捉方法通常涉及捕捉二氧化碳，然后释放并采集该气体。以胺类捕捉二氧化碳后，将二氧化碳从胺类分离的步骤，需要大量的能量投入，因此限制了其对环境的有益效果。本专利技术提供一种用于捕捉二氧化碳的方法，其可以被包含在高效过程中，以显著提高发电站的效率。本专利技术的第一方面中，提供了一种捕捉二氧化碳的方法，所述方法包括以下步骤：a. 提供一种载有氨基化合物的纤维素质材料；以及b. 用所述纤维素质材料与包含二氧化碳的组合物接触；其中，捕捉所述步骤b中产生的部分热能。本方法包括提供纤维素质材料。合适的纤维素质材料包括：天然纤维素质材料和半合成或加工后的纤维素质材料。在一些优选实施例中，本专利技术的方法中所用的纤维素质材料是纤维材料。所述纤维素质材料可以包括天然纤维和/或合成纤维和/或半合成纤维，例如再生纤维素产品。合适的合成纤维包括聚酰胺、聚酯和聚丙烯酸化物。优选地，所述材料包括天然纤维。优选地，所述纤维素质材料为天然纤维素质材料。使用天然纤维，可以改善本专利技术所述方法的环境影响。优选地，本专利技术的方法的步骤a包括提供一种载有氨基化合物的纤维素质材料。适用于本专利技术的天然纤维素质材料包含棉、大麻、亚麻、蚕丝、黄麻、洋麻、苎麻、剑麻、木棉、龙舌兰、白藤、大豆、藤蔓、香蕉、椰壳纤维、茎秆纤维及其混合物。在一些优选实施例中，所述纤维素质材料包括农业废弃产物或副产物。所述纤维素质材料可以不具有或几乎不具有用于除此之外的其他应用中的价值。合适的废弃产物或副产物可以是茎秆、叶、作物（例如谷物或油菜籽）的外壳或外皮。最优选地，所述纤维素质材料为秸秆或木浆。在一些实施例，所述纤维素质材料可以是精制木浆，例如TENSEL商标的在售材料。在一些实施例，所述纤维素质材料可以是直接来自制浆厂的废料，例如松木浆。在一些实施例，所述纤维素质材料可以是来自谷物的秸秆材料，例如小麦、黑麦或大麦。所述纤维素质材料宜为以磨碎的颗粒材料形式提供。所述纤维素质材料的平均粒径宜为至少10微米，优选为至少50微米，更优选为至少100微米。所述纤维素质材料的平均粒径至少为0.2mm，优选为至少0.5mm。所述纤维素质材料的平均粒径可以多达10cm，宜为5cm，更优选为1cm，更优选为0.5cm。在尤为优选的实施例中，所述纤维素质材料的平均粒径为0.5-3mm。平均粒径宜为通过常规筛析法进行测量。本专利技术的方法中，步骤a包括提供一种载有氨基化合物的纤维素质材料。所述纤维素质材料宜为与包含氨基化合物的组合物相接触，从而令所述氨基滞留在所述纤维素质材料表面。所述材料表面与氨基化合物之间宜为发生相互作用。可以发生任何类型的相互作用，取决于涉及的特定氨基化合物和材料。例如，可以发生简单静电作用、偶极-偶极相互作用、氢键结合，或在氨基化合物和材料表面之间形成完整的共价键。不受理论约束地，认为氨基功能团与表面之间产生氢键结合。步骤（a）优选地可以包括，用纤维素质材料与包含氨基化合物的组合物接触。所述氨基化合物可以选自任何包含氨基或取代氨基的化学部分，例如氨、脂肪胺或芳香胺、酰胺或尿素。优选地，所述氨基化合物选自氨或胺。在一些优选实施例中，所述氨基化合物包含氨，在此意味着包括氢氧化铵，即氨水组合物。合适的氨基化合物包括天然化合物和合成化合物。也可以使用两种或更多种氨基化合物的混合物。合适的胺类包括芳香胺和脂肪胺。所述胺类可以是取代或未取代的。合适的胺类的例子包括氨基酸、烷醇胺、烷基胺和烯基胺。本专利技术所用的胺类，尤为优选为烷基胺和烷醇胺。所述氨基化合物可以选自氨、伯胺、仲胺或叔胺。本专利技术步骤（a）中所用的一些优选的胺类为伯胺、仲胺或其混合物。本专利技术尤为优选的胺类为伯烷基胺或仲烷基胺，尤其是具有多至12个碳原子的烷基胺，更优选为多至4个碳原子的烷基胺。本专利技术所用胺类优选为包括甲胺、二甲胺、乙胺、二乙胺、丙胺、二丙胺、丁胺、二丁胺及其混合物和同分异构体。一些特别优选的氨基化合物为烷醇胺。合适的烷醇胺的例子包括乙醇胺、2-（甲胺基）乙醇、二乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇和二异丙醇胺。特别优选的化合物之一为-氨基-2-甲基-1-丙醇。所述氨基化合物宜为通式为R1R2R3N的化合物，其中每个R1、R2、R3独立地选自氢、烷基和通式为HO-X-的基团，其中X代表烯烃基。优选地，每个R1、R2、R3独立地选自氢、碳原子数为1-10的烷基，以及通式为HO-X-的基团，其中X代表碳原子数为1-10的烯烃基。优选地，每个R1、R2、R3独立地选自氢、碳原子数为1-4的烷基，以及通式为HO-X-的基团，其中X代表碳原子数为1-4的烯烃基。在一些实施例中，所述组合物可以包括一种或多种天然氨基化合物。所述化合物可以是存在于废料（例如人或动物尿素）中或从中衍生。使用源自废料（例如人或动物尿素）的胺类，可以改善本专利技术所述方法的环境影响。本专利技术中与所述纤维素质材料相接触的组合物可以包括气体或液体形式的净浓缩氨基化合物，或其可以包含一种或两种其他成分，例如稀释剂或载体。优选地，所述组合物为液体组合物。在一些优选的实施例中，所述氨基化合物是胺类，例如伯胺、仲胺或叔胺。所述实施例中，步骤（a）宜为包括，用含有至少10wt%氨基化合物、宜为至少40wt%、优选为至少60wt%或至少70wt%的氨基化合物的组合物，与所述纤维素质材料接触。上述数量指的是所述组合物中所含的所有氨基化合物总量。优选地，含有胺类的所述组合物包含至少5 wt%水，优选为至少10 wt%水，最优选为至少15wt% 水。在一些特别优选的实施例中，所述组合物包含75-85%的胺类和15-25 wt%的水。在一些优选实施例中，所述氨基化合物是氨（或氢氧化铵）。在所述实施例中，所述步骤（a）宜为包括：用包含至少1 wt%，宜为至少5 wt%，优选为至少10 wt%或至少15 wt%的氢氧化铵的组合物，与所述纤维素质材料接触。优选地，所述包含氢氧化铵的组合物包含至少10 wt%水，优选为至少30 wt%水，最优选为至少50 wt%水，例如至少60 wt%。在一些尤为优选的实施例中，所述组合物包括20-30 wt%氢氧化铵和70-80 wt%水。在步骤（a）中，所述纤维素质材料宜为与包含氨基化合物的组合物接触，其中所述含氨组合物与纤维素质材料的重量比例优选为至少0.1:1，优选为至少0.5:1，更优选为至少1:1。步骤（a）中，与所述纤维素质材料接触的含氨组合物的重量比例宜为多至100：1（含氨组合物：材料），优选为多至50：1，更优选为多至20:1，例如多至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于捕捉二氧化碳的方法，所述方法包括以下步骤：a. 提供载有氨基化合物的纤维素质材料；以及b. 将所述纤维素质材料与包含二氧化碳的组合物接触；其中，捕捉所述步骤b中产生的部分热能。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.29 GB 1215380.5;2012.08.29 GB 1215379.71.一种用于捕捉二氧化碳的方法，所述方法包括以下步骤：
a. 提供载有氨基化合物的纤维素质材料；以及
b. 将所述纤维素质材料与包含二氧化碳的组合物接触；
其中，捕捉所述步骤b中产生的部分热能。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纤维素质材料为纤维材料。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述氨基化合物选自烷基胺、烷醇胺和氨。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述氨基化合物为氨。
5.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，在步骤b中与所述材料相接触的组合物包含或源自燃烧系统的废气。
6.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得·哈蒙德，
申请(专利权)人：CCM研究有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB