[发明专利]一种二氧化碳吸收介质及其优化工艺

权利要求书

1.一种二氧化碳吸收介质，其特征在于，制备方法包括以下步骤：

(1) 配置盐酸、草酸溶液，常温下先将D290阴离子交换树脂依次浸泡在无水乙醇、饱和氯化钠溶液中各5min，然后再浸泡在所述盐酸、草酸溶液中20min以上，浸泡完成后用去离子水清洗2～3次，40℃以下烘干；

(2) 配置硝酸锰、硝酸铈溶液，将步骤(1)烘干后的阴离子交换树脂加入所述硝酸锰、硝酸铈溶液中，用稀盐酸调节溶液pH至1～3，然后搅拌溶液5h以上；再向溶液中加入双氧水，静置溶液20h以上；静置完成后过滤，固相用去离子水清洗2～3次，40℃以下烘干，获得固相A；

(3) 配置1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐的水溶液，将所述固相A浸泡在氢氧化钠溶液中，静置4h以上，然后固液分离，去离子水洗涤固相2～3次，洗涤后的固相与改性二氧化钛混合后置于离子交换柱中，再向离子交换柱中加入所述1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐的水溶液进行离子交换，获得溶液B；

(4) 向所述溶液B中依次加入甘氨酸、柠檬酸，常温下搅拌溶液18h以上，搅拌完成后蒸发去除水相，萃取去除残留的甘氨酸、柠檬酸，即获得所述二氧化碳吸收介质；

所述改性二氧化钛的制备方法为：

步骤一、将二氧化钛粉末过1000目筛网，收集过筛粉末，浸泡在氢氟酸溶液中搅拌3～5min，再固液分离，固相用去离子水洗涤2～3次，100～120℃烘干，获得固相C；

步骤二、配置溶质质量百分含量为5%的双氧水溶液，将所述固相C浸泡在所述双氧水溶液中，静置5～10min，再固液分离，固相用去离子水洗涤2～3次，100～120℃烘干，获得固相D；

步骤三、配置溶质质量百分含量为10%的氨水溶液，向所述氨水溶液中加入氯化铵获得溶液E，再将所述固相D加入所述溶液E中形成混合物，混合物置于密闭容器内，密封密闭容器，将混合物加热至150～160℃保温20～30min，然后混合物和密闭容器一起空冷至室温，将混合物取出，固液分离，固相用去离子水洗涤2～3次，100～120℃烘干，获得所述改性二氧化钛。

2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳吸收介质，其特征在于，浸泡、洗涤后的固相A和改性二氧化钛混合质量比为固相A/改性二氧化钛=10:2～4。

3.根据权利要求1所述的一种二氧化碳吸收介质，其特征在于，所述氢氟酸溶液中HF的质量百分含量为5%，其余为水；所述氢氟酸溶液的质量为浸泡其中的二氧化钛粉末质量的6倍以上。

4.根据权利要求1所述的一种二氧化碳吸收介质，其特征在于，所述步骤二中，所述双氧水溶液为浸泡其中的固相C质量的4倍以上。

5.根据权利要求1所述的一种二氧化碳吸收介质，其特征在于，所述溶液E中氯化铵的浓度为1～2g/100mL，所述固相D和所述溶液E的混合质量比为固相D/溶液E=2～4:10。

6.根据权利要求1所述的一种二氧化碳吸收介质，其特征在于，所述盐酸、草酸溶液中各组分的质量百分含量为：HCl5%，草酸3%，其余为水；浸泡所用的无水乙醇、饱和氯化钠溶液、和盐酸、草酸溶液的质量均为阴离子交换树脂质量的6倍以上。

7.根据权利要求1所述的一种二氧化碳吸收介质，其特征在于，所述硝酸锰、硝酸铈溶液中各组分的浓度为：硝酸锰30～50g/500mL，硝酸铈14～22g/500mL，其余为水；阴离子交换树脂加入所述硝酸锰、硝酸铈溶液中的质量比阴离子交换树脂/硝酸锰、硝酸铈溶液=1/4；所述步骤(2)中双氧水的溶质质量百分含量为20%，其余为水，双氧水的加入质量为硝酸锰、硝酸铈溶液质量的1/10～1/9。

8.根据权利要求1所述的一种二氧化碳吸收介质，其特征在于，所述1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐的水溶液中溶质的百分含量为10%～20%，其余为水；所述氢氧化钠溶液中溶质的百分含量为10%～16%，其余为水；所述氢氧化钠溶液为浸泡其中的固相A质量的5倍以上；向离子交换柱中加入1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐的水溶液质量为离子交换柱中固相质量的2～3倍。

9.根据权利要求1所述的一种二氧化碳吸收介质，其特征在于，所述甘氨酸、柠檬酸的加入质量与溶液B的比值为：甘氨酸10～20g/100mL溶液B，柠檬酸3～8g/100mL溶液B。