[发明专利]一种用于高温CO2

权利要求书

1.一种用于高温CO₂气体分离的SDC/LNO-碳酸盐膜，其特征在于，所述SDC/LNO-碳酸盐膜通过以下方法制备而成：

S1：将Sm(NO₃)₃和Ce(NO₃)₃混合溶液滴加入草酸沉淀剂中进行搅拌、静置老化，老化后的沉淀进行烘干、煅烧得到Ce_0.8Sm_0.2O_1.9粉末，即SDC粉末；

S2：在一定质量比的La(NO₃)₃·5H₂O和Ni(NO₃)₂·6H₂O混合溶液中加入适量柠檬酸和乙二醇制备粘性凝胶，然后烘干、煅烧，获得LNO粉末；

S3：将质量比为4:1的SDC与LNO球磨混合；

S4：将SDC与LNO混合物加入溶有聚醚砜的N甲基二吡咯烷酮中搅拌至粘稠浆体进行纺丝、固化、煅烧，制备SDC/LNO-碳酸盐膜支撑体；

D5：将SDC/LNO-碳酸盐膜支撑体加入熔融状态的碳酸锂和碳酸钠混合液中制备得到SDC/LNO-碳酸盐膜。

2.根据权利要求1所述的用于高温CO₂气体分离的SDC/LNO-碳酸盐膜，其特征在于，所述草酸沉淀剂是采用氨水调节草酸溶液的pH值为6.8制备而成。

3.根据权利要求1所述的用于高温CO₂气体分离的SDC/LNO-碳酸盐膜，其特征在于，所述柠檬酸、乙二醇与La、Ni离子之和的摩尔比为3:3:2。

4.一种权利要求1-3任一所述SDC/LNO-碳酸盐膜在分离高温混合气体中CO₂中的应用。

5.一种权利要求1-3任一所述SDC/LNO-碳酸盐膜在制备CO₂分离设备中的应用。

6.一种用于高温CO₂气体分离的膜反应器，其特征在于，所述反应器包括权利1所述的SDC/LNO-碳酸盐膜和Ni/Al₂O₃催化剂，所述Ni/Al₂O₃催化剂的制备过程为：Ni(NO₃)₂水溶液等体积浸渍到活性氧化铝粉末上后进行烘干、煅烧，对煅烧后的固体加氢还原，得到Ni/Al₂O₃催化剂。

7.根据权利要求1所述的用于高温CO₂气体分离的膜反应器，其特征在于，所述膜反应器还包括管式反应器（1）和石英管（2），所述管式反应器（1）一端设置有第一进气口（3）、第二进气口（4），另一端设置有排气口（5）和取样口（6）；所述SDC/LNO-碳酸盐膜（7）设置在所述管式反应器（1）内部，所述SDC/LNO-碳酸盐膜（7）的一端通过所述石英管（2）与所述第一进气口（3）连接，另一端通过所述石英管（2）与所述排气口（5）连接；所述SDC/LNO-碳酸盐膜（7）与所述管式反应器（1）中间填充有Ni/Al₂O₃催化剂和石英砂混合物（8），所述Ni/Al₂O₃催化剂和石英砂的混合物（8）通过石英棉进行固定。

8.一种权利要求6或7所述高温CO₂气体分离膜反应器在分离高温混合气体中CO₂中的应用。

9.根据权利要求8所述应用，其特征在于，所述高温混合气体为来自电厂或煤气化厂的烟道气或合成气。