[发明专利]一种固态多盐吸附剂以及固态多盐储氨模块

说明书

本发明提供了一种固态多盐吸附剂以及固态多盐储氨模块。所述固态多盐吸附剂包括多盐组合物与基质；所述多盐组合物包括中温卤化盐与低温卤化盐的组合物、中温卤化盐与低温卤化盐的组合物中的一种；所述基质为膨胀石墨。所述多盐组合物可为氯化铵/氯化锶/氯化钙、溴化钠/氯化锶/氯化钙、氯化锰/氯化锶/氯化钙等多盐组合；所述固态多盐吸附剂通过模具可压制成不同密度的固体材料用于氨气的吸附解吸过程。本发明公开了上述固态多盐吸附剂的制备过程。本发明的多盐吸附剂的吸附解吸性能连续，有助于系统对储氨模块的温度调控，一定程度上拓展了单一吸附剂的温度适用范围。

技术领域

本发明涉及吸附式SCR除NO_x污染物、吸附制冷等吸附技术领域，具体地，涉及一种固态多盐吸附剂以及固态多盐储氨模块。

背景技术

吸附式SCR技术作为一种可以利用低品位热能(如柴油车尾气等)驱动的新型绿色环保型技术，有着极其广阔的前景。吸附式SCR系统主要由加热装置、吸附/解吸反应器、喷嘴和催化还原反应器等部分组成，吸附式SCR技术主要涉及两个过程：(1)吸附储氨过程，该过程使用冷却水或空气冷却吸附床，使吸附床中的吸附剂吸附氨源(液态氨或气态氨)，放出吸附热；(2)解吸放氨除NO_x过程，该过程使用中低品位热能或电热能使吸附饱和的吸附剂与氨气分离，解吸出来的氨气经喷嘴喷入排气管中与NO_x污染物充分接触，并在催化还原反应器中进行完全反应，最终达到消除NO_x污染物的目的。

在3.2bar的等压条件下，氯化铵从17℃开始有少许解吸，30℃开始有明显解吸，50℃停止解吸；氯化锶单盐从38℃开始有少许解吸，70℃开始有明显解吸，82℃停止解吸；氯化钙从30℃开始初步解吸，60℃开始有明显解吸，78℃时停止解吸；氯化锰从20℃开始有少许解吸，直到100℃开始有明显解吸，130℃时停止解吸。[参考文献：J.Gao,L.W.Wang,R.Z.Wang,et al.Solution to the sorption hysteresis by novel compact compositemulti-salt sorbents.Appl.Therm.Eng.111(2017):580-585.]。可以看出，任何一种单盐的可控温区都较小，不利于柴油车变化工况下对解吸温度的调控。

氨的合成工艺成熟，价格低廉，是一种非氯氟烃类工质，其ODP值与GWP值均为0。除此之外，氨也是一种高效的制冷剂。因此该固态多盐储氨模块的研发对吸附式SCR除NO_x污染物、吸附制冷等吸附技术领域均具有重要意义。

公开号为CN 105582887 A的发明专利申请中，公开了一种碱金属卤化物膨胀石墨固化混合吸附剂，其中碱金属卤化物与膨胀石墨的质量比为1:1～8:1，压制密度为300～900kg/m3，吸附剂的径向传质和传热路径为10～100mm。该固化混合吸附剂可以解决碱金属卤化物吸附剂在吸附与解吸过程中由于膨胀与结块所导致的传质问题，同时可以大幅度提高导热性能，并能够大幅度提高储氨效能。但该专利的固化混合吸附剂由于吸附剂材料性能的限制，还存在适用温度区间小、滞后圈大等问题，极大的影响了储氨模块的吸附解吸性能，并易导致吸附剂循环使用周期及寿命的减小，不利于储氨模块的应用。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种固态多盐吸附剂以及固态多盐储氨模块，有效利用中低品位余热实现对柴油车尾气中NO_x污染物的控制，该固态多盐储氨模块结构简单，体积小，氨的存储容量大，成本低。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

第一方面，本发明提供一种固态多盐吸附剂，包括多盐组合物与基质；所述多盐组合物包括中温卤化盐与低温卤化盐的组合物、中温卤化盐与高温卤化盐的组合物中的一种；所述基质为膨胀石墨。