【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二氧化碳捕集利用与封存，更具体的是涉及一种用于捕集二氧化碳的高效三元液-液相变吸收剂。
技术介绍
1、伴随着工业化、城市化等的迅猛推进，二氧化碳排放量呈现逐年攀升的趋势，加剧了全球气候变暖速度。鉴于这一严峻形势，降低大气中二氧化碳浓度已上升为全球共同追求的目标。为实现这一目标，将通过捕集和储存二氧化碳来减缓全球气温上升的趋势。二氧化碳捕获和储存(ccs)作为减缓气候变化的重要手段之一，受到广泛关注和研究。其中，化学吸收法因潜力较大而备受瞩目。相对于其他方法，化学吸收法有较高的二氧化碳吸收率、设备技术相对成熟可靠且广泛应用于工业领域的优势。
2、传统化学吸收法利用一种或多种有机胺吸收剂捕集烟气中的二氧化碳，同时通过解吸过程实现溶液的再生循环利用。但吸收剂回收过程加热蒸发水分需要大量能量，同时有机胺会与二氧化碳和水同时反应生成碳酸氢盐，这不仅降低吸收效率，还增加后续吸收剂再生过程的能耗。近年来，相变吸收溶剂因其可显著降低吸收剂再生能耗的优势，成为二氧化碳捕集的研究热点。与传统mea工艺相比，相变吸收溶剂再生只需将二氧化碳富液相送入解吸塔，因此再生能耗较低，工艺评估发现该类相变吸收工艺能够节约50％以上的能源成本。使用相变吸收剂不仅可以有效解决吸收剂再生过程中能耗过高的问题，还有助于提升二氧化碳吸收的效率，为碳捕获领域带来新的研究视角。
3、在现有研究中，研究者们以有机胺吸收剂为基础，通过实验筛选出具有相变能力的溶剂，如：离子液体、醇类、醚类、其他物理溶剂等替代水作为分相促进剂，再以合适的比例复配
4、因此，提出一种用于捕集二氧化碳的高效三元液-液相变吸收剂来解决上述问题很有必要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：提供一种具有低能耗及良好二氧化碳捕获性能的三元液-液相变吸收剂。
2、本专利技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
3、一种用于捕集二氧化碳的高效三元液-液相变吸收剂，其中溶液包括主吸收剂、胺类吸收助剂、分相促进剂和水，每升溶液中：
4、主吸收剂摩尔浓度为：2m-4m；
5、吸收助剂摩尔浓度为：1m-2m；
6、分相促进剂摩尔浓度为：5m。
7、进一步地，所述主吸收剂为伯胺或仲胺中的一种。
8、进一步地，所述伯胺优选为乙醇胺，所述仲胺优选二乙醇胺。
9、进一步地，所述吸收助剂为叔胺、多胺或哌嗪类中的一种。
10、进一步地，所述分相促进剂为环丁砜或二甲基亚砜。
11、进一步地，所述叔胺包括3-二甲胺基-1,2-丙二醇、3-二乙胺基-1,2-丙二醇、1-二甲基氨基-2-丙醇、1-二乙基氨基-2-丙醇、3-二甲胺基丙胺、3-二乙胺基丙胺；
12、所述多胺包括二乙烯三胺、三乙醇胺、n-甲基二乙醇胺；
13、所述哌嗪类包括n-乙基哌嗪、2-甲基哌嗪、哌嗪、1-(2-氨乙基)哌嗪和n-(2-羟乙基)哌嗪。
14、进一步地，所述主吸收剂、吸收助剂、分相促进剂的摩尔浓度比为3:1:5。
15、进一步地，所述主吸收剂、吸收助剂、分相促进剂的摩尔浓度比为2:2:5。
16、进一步地，所述主吸收剂、吸收助剂、分相促进剂的摩尔浓度比为4:1:5。
17、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
18、1、本专利技术提供的相变吸收剂在吸收co2过程中，在分相促进剂的作用下，随着co2吸收量的累积，溶液在盐析效应的作用下，逐渐分离成有机胺富液相和物理溶剂贫液相。富液相为上层，体积占比在45％-60％之间。吸收相平衡时，富液相co2占有率均在92％以上，显示了较好的吸收性能。再生时，解吸率可达90％左右，解吸能耗最多可降低50％以上，充分显示了本专利技术所述溶剂的优良co2捕获性能。
19、2、本专利技术提供的相变吸收剂中，分相剂为环丁砜和二甲基亚砜，其中优选为环丁砜。环丁砜是一种非挥发性、惰性且与水性质相似的中性溶剂，对co2具有较强的物理结合力。通过复配将其代替部分水加入到胺水溶液中用于吸收co2，不仅能促进液液分相，还能进一步提高co2吸收负载量(与水相比)。环丁砜的加入改变了原有胺溶剂-co2吸收体系的气液平衡，且在解吸过程中可减少水分蒸发所消耗的潜热。
20、3、本专利技术，通过将吸收速率快的伯仲胺与吸收容量大或解吸能耗低的叔胺或多胺复配，可以显著改善单一胺溶剂吸收性能上的不足，可以同时实现高吸收速率、大吸收容量和低解吸能耗，从而达到优势互补。
21、4、本专利技术所提供的吸收剂以有机胺水溶液作为吸收主体，向其中加入分相促进剂以实现液-液分相。该类吸收剂在吸收二氧化碳后分为上下两液相，上液相为富液相，富液相中胺浓度大且二氧化碳占比高。此外，本专利技术的吸收剂还具有较高的解吸率和较低的再生能耗。
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1.用于捕集二氧化碳的高效三元液-液相变吸收剂，其特征在于：其中溶液包括主吸收剂、胺类吸收助剂、分相促进剂和水，每升溶液中：
2.根据权利要求1所述的用于捕集二氧化碳的高效三元液-液相变吸收剂，其特征在于：所述主吸收剂为伯胺或仲胺中的一种。
3.根据权利要求2所述的用于捕集二氧化碳的高效三元液-液相变吸收剂，其特征在于：所述伯胺为乙醇胺，所述仲胺为二乙醇胺。
4.根据权利要求1所述的用于捕集二氧化碳的高效三元液-液相变吸收剂，其特征在于：所述吸收助剂为叔胺、多胺或哌嗪类中的一种。
5.根据权利要求1所述的用于捕集二氧化碳的高效三元液-液相变吸收剂，其特征在于：所述分相促进剂为环丁砜或二甲基亚砜。
6.根据权利要求1所述的用于捕集二氧化碳的高效三元液-液相变吸收剂，其特征在于：所述叔胺包括3-二甲胺基-1,2-丙二醇、3-二乙胺基-1,2-丙二醇、1-二甲基氨基-2-丙醇、1-二乙基氨基-2-丙醇、3-二甲胺基丙胺、3-二乙胺基丙胺；
7.根据权利要求1所述的用于捕集二氧化碳的高效三元液-液相变吸收剂，其特征在
8.根据权利要求1所述的用于捕集二氧化碳的高效三元液-液相变吸收剂，其特征在于：所述主吸收剂、吸收助剂、分相促进剂的摩尔浓度比为2:2:5。
9.根据权利要求1所述的用于捕集二氧化碳的高效三元液-液相变吸收剂，其特征在于：所述主吸收剂、吸收助剂、分相促进剂的摩尔浓度比为4:1:5。
...【技术特征摘要】
1.用于捕集二氧化碳的高效三元液-液相变吸收剂，其特征在于：其中溶液包括主吸收剂、胺类吸收助剂、分相促进剂和水，每升溶液中：
2.根据权利要求1所述的用于捕集二氧化碳的高效三元液-液相变吸收剂，其特征在于：所述主吸收剂为伯胺或仲胺中的一种。
3.根据权利要求2所述的用于捕集二氧化碳的高效三元液-液相变吸收剂，其特征在于：所述伯胺为乙醇胺，所述仲胺为二乙醇胺。
4.根据权利要求1所述的用于捕集二氧化碳的高效三元液-液相变吸收剂，其特征在于：所述吸收助剂为叔胺、多胺或哌嗪类中的一种。
5.根据权利要求1所述的用于捕集二氧化碳的高效三元液-液相变吸收剂，其特征在于：所述分相促进剂为环丁砜或二甲基亚砜。
6.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈光莹，陈光杰，张广磊，殷留义，侯玉格，白龙格，朱家灿，
申请(专利权)人：周口师范学院，
类型：发明
国别省市：
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