一种基于石墨烯的二氧化碳捕获剂的制备方法技术

技术编号:23999433 阅读:15 留言:0更新日期:2020-05-01 22:33
本发明专利技术公开了一种基于石墨烯的二氧化碳捕获剂的制备方法,基于石墨烯的二氧化碳捕获剂具有以下组分和含量:SiC:20‑23.5 wt%,CuO:0.1‑0.3 wt%,CO2:20‑30 wt%,Fe(OH)2:20‑34 wt%,Mn:1.03‑0.14 wt%,Zn:0.03‑0.04 wt%,Ag:0.003‑0.004 wt%,Wu:100‑150ppm,余量为多通入的NH3和过程中的CO2,所述通入二氧化碳气体沉积过程控制时间为1‑50min,优选为5‑10min,所述外加温度保持为10‑100度,优选为25度,本发明专利技术的有益效果是:该发明专利技术一种基于石墨烯的二氧化碳捕获剂的制备方法通过对利用氨气和二氧化碳,并加利用可以反应的石墨烯粉末进行结合,制备出精解捕获剂,基既能很好的满足对温室气体的捕获需求,可以多次使用没有副产物,能够很好地满足国内外市场需求。

A preparation method of carbon dioxide capture agent based on graphene

【技术实现步骤摘要】
一种基于石墨烯的二氧化碳捕获剂的制备方法
本专利技术涉及一种基于石墨烯的二氧化碳捕获剂,具体为一种基于石墨烯的二氧化碳捕获剂的制备方法。
技术介绍
随着工业化进程的不断发展,由于大气中二氧化碳的浓度的增加而导致了全球变暖的问题,空气中二氧化碳浓度增加的主要原因是在能源工业中使用的矿物燃料燃烧,从19世纪早期工业化开始至今,温室气体如二氧化碳、甲等在空气中的浓度直在增加,并从20世纪中期开始其浓度开始显著地增加。由于全球变暖的不断加速,对这些温室气体的排放和处理的管理一直也很严格。对于我国来说,为达到二氧化碳减排要求及我国燃煤发电的可持续发展,捕获和固定燃煤电厂排放的二氧化碳是项刻不容缓的重任。目前,有化学吸收、物理吸附及膜分离等多种方法被用于从烟道气中捕获二氧化碳。但是其如成本较高,再生过程发生不可逆的分解,其反应过程的分解产物对吸收设备有一定的腐蚀性,同时对环境和人体产生危害:大量的分散介质水导致再生过程能耗很高。因此,有必要开发新型基于石墨烯的二氧化碳捕获剂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于石墨烯的二氧化碳捕获剂的制备方法,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为解决上述技术问题,本专利技术提供了一种基于石墨烯的二氧化碳捕获剂具有以下组分和含量:SiC:20-23.5wt%,CuO:0.1-0.3wt%,CO2:20-30wt%,Fe(OH)2:20-34wt%,Mn:1.03-0.14wt%,Zn:0.03-0.04wt%,Ag:0.003-0.004wt%,Wu:100-150ppm,余量为多通入的NH3和过程中的CO2。所述的基于石墨烯的二氧化碳捕获剂的制备方法包括以下步骤:第一步:首先将新配置的200m1氨溶液装入体积为600ml的反应器中,并将反应器放入恒温水浴槽中加热稳定至40℃,将一种银离子盐溶于乙醇有机溶剂中,得到氨离子盐溶液,向其中加入蒸馏水,得到可以与二氧化碳反应的溶液,取其清浊液,最后制备的得到均质稳定的吸收溶液。第二步:然后将2.0mol石墨烯粉末溶解于2.0L四氢呋喃中,配制成0.5mol/L的溶液,将石墨烯粉末和四氢呋喃溶液滴入盛有无水乙醚的50L玻璃反应釜中,去其中制备的有机载体溶液,加入200毫升到烧杯中,保持缓慢搅拌,依次量取2克亚硫酸氢钠和0.3克甲基硅油加入载体溶液中,在25℃下搅拌反应12h,保持搅拌,当胺溶液吸收至半饱和时停止吸收反应,得到沉淀即可制备捕获剂;第三步:吸收分解过程的处理,将预处理的二氧化碳捕获剂放入装有装有上述处理后的溶液的反应器放入加热稳定至80℃的恒温水浴槽中,保持液相搅拌速度为1400r/min。通入0.2L/min的二氧化碳和0.8L/min的氮气气体,当尾气浓度低于模拟烟道气浓度(20%)的2kPa时,停止解吸过程,得到精解固体产物。所述通入二氧化碳气体沉积过程控制时间为1-50mm,优选为5-10mm。所述外加温度保持为10-100度,优选为25度。本专利技术的有益效果是:该专利技术一种基于石墨烯的二氧化碳捕获剂的制备方法通过对利用氨气和二氧化碳,并加利用可以反应的石墨烯粉末进行结合,进而制备出一种新的基于石墨烯的二氧化碳精解捕获剂,基于石墨烯的二氧化碳捕获剂既能很好的满足对温室气体的捕获需求,还具有极高的商用性能,可以多次使用没有副产物,能够很好地满足国内外市场需求。具体实施方式下面结合具体实施方式进一步的说明,但是下文中的具体实施方式不应当做被理解为对本体专利技术的限制。本领域普通技术人员能够在本专利技术基础上显而易见地作出的各种改变和变化,应该均在专利技术的范围之内。实施例1:本专利技术提供了一种基于石墨烯的二氧化碳捕获剂具有以下组分和含量:SiC:20-23.5wt%,CuO:0.1-0.3wt%,CO2:20-30wt%,Fe(OH)2:20-34wt%,Mn:1.03-0.14wt%,Zn:0.03-0.04wt%,Ag:0.003-0.004wt%,Wu:100-150ppm,余量为多通入的NH3和过程中的CO2。所述的基于石墨烯的二氧化碳捕获剂的方法包括以下步骤:第一步:首先将新配置的200m1氨溶液装入体积为600ml的反应器中,并将反应器放入恒温水浴槽中加热稳定至40℃,将一种银离子盐溶于乙醇有机溶剂中,得到氨离子盐溶液,向其中加入蒸馏水,得到可以与二氧化碳反应的溶液,取其清浊液,最后制备的得到均质稳定的吸收溶液。第二步:然后将2.0mol石墨烯粉末溶解于2.0L四氢呋喃中,配制成0.5mol/L的溶液,将石墨烯粉末和四氢呋喃溶液滴入盛有无水乙醚的50L玻璃反应釜中,去其中制备的有机载体溶液,加入200毫升到烧杯中,保持缓慢搅拌,依次量取2克亚硫酸氢钠和0.3克甲基硅油加入载体溶液中,在25℃下搅拌反应12h,保持搅拌,当胺溶液吸收至半饱和时停止吸收反应,得到沉淀即可制备捕获剂;第三步:吸收分解过程的处理,将预处理的二氧化碳捕获剂放入装有装有上述处理后的溶液的反应器放入加热稳定至80℃的恒温水浴槽中,保持液相搅拌速度为1400r/min。通入0.2L/min的二氧化碳和0.8L/min的氮气气体,当尾气浓度低于模拟烟道气浓度(20%)的2kPa时,停止解吸过程,得到精解固体产物。所述通入二氧化碳气体沉积过程控制时间为1-50min,优选为5-10min。所述外加温度保持为10-100度,优选为25度。实施例2:本专利技术提供了一种基于石墨烯的二氧化碳捕获剂具有以下组分和含量:SiC:20-23.5wt%,CuO:0.1-0.3wt%,CO2:20-30wt%,Fe(OH)2:20-34wt%,Mn:1.03-0.14wt%,Zn:0.03-0.04wt%,Ag:0.003-0.004wt%,Wu:100-150ppm,余量为多通入的NH3和过程中的CO2。所述的基于石墨烯的二氧化碳捕获剂的方法包括以下步骤:第一步:首先将新配置的300m1氨溶液装入体积为500ml的反应器中,并将反应器放入恒温水浴槽中加热稳定至50℃,将一种银离子盐溶于乙醇有机溶剂中,得到氨离子盐溶液,向其中加入蒸馏水,得到可以与二氧化碳反应的溶液,取其清浊液,最后制备的得到均质稳定的吸收溶液。第二步:然后将4.0mol石墨烯粉末溶解于4.0L四氢呋喃中,配制成0.5mol/L的溶液,将石墨烯粉末和四氢呋喃溶液滴入盛有无水乙醚的50L玻璃反应釜中,去其中制备的有机载体溶液,加入400毫升到烧杯中,保持缓慢搅拌,依次量取2克亚硫酸氢钠和0.5克甲基硅油加入载体溶液中,在35℃下搅拌反应6h,保持搅拌,当胺溶液吸收至半饱和时停止吸收反应,得到沉淀即可制备捕获剂;第三步:吸收分解过程的处理,将预处理的二氧化碳捕获剂放入装有装有上述处理后的溶液的反应器放入加热稳定至80℃的恒温水浴槽中,保持液相搅拌速度为2400r/min。通入0.3L/min的二氧化碳和0.9L/min的氮气气体,当尾本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于石墨烯的二氧化碳捕获剂,其特征是其具有以下组分和含量 :SiC:20-23.5 wt%, CuO :0.1-0.3 wt%,CO2 :20-30 wt%, Fe(OH)2 :20-34 wt%,Mn :1.03-0.14wt%,Zn:0.03-0.04 wt%,Ag:0.003-0.004 wt%,Wu :100-150ppm,余量为多通入的NH3和过程中的CO2。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于石墨烯的二氧化碳捕获剂,其特征是其具有以下组分和含量:SiC:20-23.5wt%,CuO:0.1-0.3wt%,CO2:20-30wt%,Fe(OH)2:20-34wt%,Mn:1.03-0.14wt%,Zn:0.03-0.04wt%,Ag:0.003-0.004wt%,Wu:100-150ppm,余量为多通入的NH3和过程中的CO2。


2.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯的二氧化碳捕获剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
第一步:首先将新配置的200m1氨溶液装入体积为600ml的反应器中,并将反应器放入恒温水浴槽中加热稳定至40℃,将一种银离子盐溶于乙醇有机溶剂中,得到氨离子盐溶液,向其中加入蒸馏水,得到可以与二氧化碳反应的溶液,取其清浊液,最后制备的得到均质稳定的吸收溶液;
第二步:然后将2.0mol石墨烯粉末溶解于2.0L四氢呋喃中,配制成0.5mol/L的溶液,将石墨烯粉末和四氢呋喃溶液滴入盛有无水乙醚...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖智兴王明秀
申请(专利权)人:南京化学工业园环保产业协同创新有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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