一种二氧化碳的无水悬浊吸收剂及其吸收方法技术

本发明专利技术特别涉及一种二氧化碳的无水悬浊吸收剂及其吸收方法，属于二氧化碳捕集技术领域，吸收剂包括：四甲基铵甘氨酸和砜；以功能型离子液体——四甲基铵甘氨酸([N

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化碳的无水悬浊吸收剂及其吸收方法


[0001]本专利技术属于二氧化碳捕集
，特别涉及一种二氧化碳的无水悬浊吸收剂及其吸收方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着温室效应日益突出，温室气体尤其是二氧化碳的捕集、利用和封存受到了科学界和各国政府的高度关注。温室效应加剧导致全球气候变暖，随之引发一系列生态环境问题，并将加重区域性自然灾害，对人类的生存和发展也将造成不可忽视的影响。
[0003]二氧化碳主要来源于化石燃料的燃烧，集中在工业、电力和交通运输等行业。碳捕集被认为是有效降低大气中二氧化碳含量的重要方法。目前二氧化碳的捕集主要有吸收法、吸附法和膜分离法等。其中溶剂吸收应用最为普遍。
[0004]在溶剂吸收捕集二氧化碳过程中，根据二氧化碳是否与溶剂发生化学反应可以分为物理吸收法和化学吸收法。物理法是基于吸收剂对二氧化碳和其他气体组分的溶解度差异，加压下从混合气中吸收二氧化碳，再通过减压闪蒸和汽提释放出吸收的二氧化碳，使二氧化碳与其余气体分离，同时二氧化碳也得到提浓。化学法是通过吸收剂与二氧化碳能够发生化学反应，生成富含二氧化碳的富液，该富液在加热作用下能够解吸出二氧化碳，二氧化碳和其他气体组分得到分离，解吸出二氧化碳的吸收剂可以再次用于二氧化碳的吸收过程，吸收和解吸过程交替进行，从而实现二氧化碳与其他气体的分离和提浓。
[0005]目前碳捕集吸收剂中常用的吸收剂是醇胺类吸收剂。传统吸收容量低、吸收速率慢、溶剂损失大以及现有含水吸收剂后续处理水污染。

技术实现思路

[0006]本申请的目的在于提供一种二氧化碳的无水悬浊吸收剂及其吸收方法，以解决传统有机胺水溶液吸收容量低、吸收速率慢、溶剂损失大以及现有含水吸收剂后续处理水污染的缺陷。
[0007]本专利技术实施例提供了一种二氧化碳的无水悬浊吸收剂，所述吸收剂包括：四甲基铵甘氨酸和砜。
[0008]可选的，所述四甲基铵甘氨酸和所述砜的质量比为1：10
‑
1：20。
[0009]可选的，所述四甲基铵甘氨酸和所述砜的质量比为1：13
‑
1：17。
[0010]可选的，所述四甲基铵甘氨酸的质量分数为4.76％
‑
9.09％。
[0011]可选的，所述砜包括环丁砜和二甲基亚砜中的至少一种。
[0012]可选的，所述砜的质量分数为90.91％
‑
95.24％。
[0013]基于同一专利技术构思，本专利技术实施例还提供了一种二氧化碳的吸收方法，所述方法包括：将含有二氧化碳的气体和如上所述的二氧化碳的无水悬浊吸收剂进行接触吸收，获得带沉淀的吸收剂。
[0014]可选的，所述接触吸收的温度为30℃
‑
60℃。
[0015]本专利技术实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0016]本专利技术实施例提供的二氧化碳的无水悬浊吸收剂，吸收剂包括：四甲基铵甘氨酸和砜；以功能型离子液体——四甲基铵甘氨酸([N
1111
][Gly])为主吸收剂，以砜为溶剂，制成悬浊状态的吸收剂；离子液体[N
1111
][Gly]与砜不能完全互溶，在砜中形成悬浊液，增大了[N
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][Gly]液滴的比表面积，而砜的粘度比离子液体要低，CO2在砜中更易扩散，总体上相比纯离子液体，本混合吸收剂增强CO2的传质效率，具有更快的CO2吸收速率和更高吸收量。
[0017]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0019]图1是本专利技术各实施例和对比例提供的吸收剂的吸收性能图。
具体实施方式
[0020]下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本专利技术，本专利技术的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。
[0021]在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
[0022]除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0023]本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
[0024]根据本专利技术一种典型的实施方式，提供了一种二氧化碳的无水悬浊吸收剂，所述吸收剂包括：四甲基铵甘氨酸和砜。本领域技术人员可以理解的是：无水并非指绝对无水，而是尽可能的避免在吸收剂中混入水。
[0025]四甲基铵甘氨酸的结构式为：同时，四甲基铵甘氨酸也可以采用酸碱中和反应一步合成法制得。
[0026]作为一种可选的实施方式，四甲基铵甘氨酸和所述砜的质量比为1：10
‑
1：20。
[0027]控制四甲基铵甘氨酸和所述砜的质量比为1：10
‑
1：20，该质量比取值过小的不利影响是本申请实施例中提供的比例已能提供较好的吸收效果，而本吸收剂中主吸收剂为离
子液体，故没有必要增加砜的用量，换而言之，该质量比取值过小没有较大意义，过大的不利影响是砜太少对粘度降低效果不显著，且难以溶解离子液体。
[0028]作为一种可选的实施方式，四甲基铵甘氨酸和所述砜的质量比为1：13
‑
1：17。
[0029]关于吸收剂的粘度：应该尽可能降低吸收剂粘度，原因是砜的粘度比纯离子液体低，因此二者混合可以获得比纯离子液体粘度低的吸收剂，低粘度利于吸收传质过程，增大传质速度，吸收速率更快，另外低粘度可减少吸收剂在管道内的损失。
[0030]作为一种可选的实施方式，砜包括环丁砜和二甲基亚砜中的至少一种。
[0031]离子液体[N
1111
][Gly]与砜不能完全互溶，在砜中形成悬浊液，增大了[N
1111
][Gly]液滴的比表面积，而砜的粘度比离子液体要低，CO2在砜中更易扩散。
[0032]根据本专利技术另一种典型的实施方式，提供了一种二氧化碳的吸收方法，所述方法包括：将含有二氧化碳的气体和如上所述的二氧化碳的无水悬浊吸收剂进行接触吸收，获得带沉淀的吸收剂。
[0033]作为一种可选的实施方式，接触吸收的温度为30℃
‑
60℃。
[0034]下面将结合实施例、对照本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳的无水悬浊吸收剂，其特征在于，所述吸收剂包括：四甲基铵甘氨酸和砜。2.根据权利要求1所述的二氧化碳的无水悬浊吸收剂，其特征在于，所述四甲基铵甘氨酸和所述砜的质量比为1：10
‑
1：20。3.根据权利要求1所述的二氧化碳的无水悬浊吸收剂，其特征在于，所述四甲基铵甘氨酸和所述砜的质量比为1：13
‑
1：17。4.根据权利要求1所述的二氧化碳的无水悬浊吸收剂，其特征在于，所述四甲基铵甘氨酸的质量分数为4.76％
‑
9.09％。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立麒，江伍凤，李小姗，罗聪，邬凡，高歌，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：