[发明专利]一种有机胺改性海泡石吸附剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种有机胺改性海泡石吸附剂及其制备方法和应用，制备方法包括以下步骤：（1）将海泡石粉加入酸溶液中，搅拌后，分离出海泡石粉，洗涤至中性，干燥，磨细后得到酸活化的海泡石粉；（2）将有机胺溶于醇类溶剂中，再加入步骤（1）获得的酸活化的海泡石粉，搅拌，干燥，磨细后得到有机胺改性海泡石吸附剂。本发明通过简单的酸活化和胺改性两步即可得到改性的海泡石吸附剂，制备过程简单，易于操作，制备条件温和，对设备要求低，耗能少，生产成本低。以该法制备的改性海泡石吸附剂成本低廉、性能优良，对二氧化碳的吸附效果好。

技术领域

本发明涉及一种有机胺改性海泡石吸附剂及其制备方法和应用，涉及二氧化碳吸附剂领域。

背景技术

工业化的快速发展使得能源消耗剧增，过量排放的二氧化碳气体严重破坏了区域生态环境系统中的碳平衡，由此引发的全球性气候变暖已成为威胁地球和人类未来的重大问题。如何减缓二氧化碳的排放量是应对温室效应的关键所在。而二氧化碳的排放源主要来自化石能源工业，特别是以煤炭为主导的火力发电行业，因此如何高效而经济地捕集煤电工业排放出的烟道气中的二氧化碳已经成为人们研究的重点。当前世界二氧化碳的捕获、分离的方法主要有化学溶剂吸收法、吸附法、膜分离法和离子液体法等。到目前为止，化学溶剂吸收法捕获分离二氧化碳是应用最广泛的方法。但其能耗高，对设备腐蚀严重、投资大等缺点严重制约了该技术的发展。

近年来吸附法以其能耗低、工艺操作简单、投资少、环境效益好、无污染产生等优点，得到了人们的广泛关注。当前吸附法分离二氧化碳气体主要通过固体吸附材料来实现，主要以分子筛类材料为主。这类固体吸附材料往往具有价格昂贵、不易获得、吸附性能差、怕水等缺陷，极大地限制了其应用。

因此，有必要提供一种吸附性能好、价格便宜、易于获得的吸附剂解决上述吸附法捕获二氧化碳存在的问题。

发明内容

为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明提供了一种有机胺改性海泡石吸附剂的制备方法，以该法制备得到的海泡石吸附剂具有工艺简单、成本低廉、对二氧化碳吸附性能好的特点。

本发明的技术方案是，提供一种有机胺改性海泡石吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将海泡石粉加入酸溶液中，搅拌后，分离出海泡石粉，洗涤至中性，干燥，磨细后得到酸活化的海泡石粉；

（2）将有机胺溶于醇类溶剂中，再加入步骤（1）获得的酸活化的海泡石粉，搅拌，干燥，磨细后得到有机胺改性海泡石吸附剂。

其中，磨细可以通过研磨、球磨等方式实现。

步骤（2）中，搅拌后，可以直接进行干燥，这样比较容易确定有机胺的添加量，在进行试验研究时常常这样操作。当然搅拌后也可以进行固液分离，这样可以降低能耗，缩短干燥时间，并且分离出的液体（如补充有机胺后）还可以用于海泡石的改性。

优选地，所述有机胺选择沸点在200℃以上的有机胺。高沸点的有机胺不容易挥发，使其在制备过程中不易损失，且可以保持长时间的有效性。优选沸点在220℃以上的有机胺，更优选240℃以上的有机胺。

优选地，所述有机胺为三乙烯四胺，聚乙烯亚胺。

优选地，所述酸溶液的浓度为2~4mol/L。

优选地，所述酸溶液为盐酸溶液。

优选地，所述醇类溶剂为乙醇。

优选地，步骤（2）中，所述有机胺与酸活化的海泡石粉的质量比为0.1-0.9 ：1，优选0.1-0. 6 ：1。当质量比大于0.6 ：1时，海泡石吸附剂变得粘稠，难以研磨。

优选地，步骤（1）中，所述搅拌的时间为10-30h；步骤（2）中，所述搅拌的时间为10-40h。

优选地，所述有机胺在醇类溶剂中的浓度为10-20g/L。