[发明专利]一种回收二氧化碳的方法

权利要求书

1.一种回收二氧化碳的方法，其特征在于，提供气体分离塔，所述气体分离塔内包括第一捕集剂、第二捕集剂和除杂剂，所述方法包括下述步骤：

（1）将所述气体分离塔加热至40-80℃，含有二氧化碳的废气进入所述气体分离塔并依次与所述除杂剂、第一捕集剂和第二捕集剂接触进行二氧化碳的吸附，所述第一捕集剂和第二捕集剂进行二氧化碳吸附的压力为0.1-1.0MPa；

（2）停止通入所述废气，将所述气体分离塔加热至110-130℃，向所述气体分离塔通入再生气体，所述再生气体依次与所述第二捕集剂和第一捕集剂接触进行二氧化碳的脱附得到混合气体，将所述混合气体降温至-10℃以下进行再生气体的冷凝和二氧化碳的回收，所述第一捕集剂和第二捕集剂进行二氧化碳脱附的压力为0.02-0.05MPa；

所述第一捕集剂由N-乙烯基吡咯烷酮、四乙烯硅烷、丙烯酰胺基单体和炔醇聚合反应得到，所述第二捕集剂由N-乙烯基吡咯烷酮、四乙烯硅烷、丙烯酰胺基单体、纳米蒙脱土和炔醇聚合反应得到；所述再生气体为水蒸气；

所述第一捕集剂的制备方法包括下述步骤：

将摩尔比为1：（5-10）的N-乙烯基吡咯烷酮和四乙烯硅烷预聚得第一预聚体，所述第一预聚体的聚合度为5-15；

将摩尔比为（1-10）：1的丙烯酰胺基单体和炔醇预聚得第二预聚体，所述第二预聚体的聚合度为10-40，所述炔醇包括乙炔醇、丙炔醇、羟基甲基丙炔、甲戊炔醇和4-戊炔-1-醇中的任意一种或多种，所述丙烯酰胺基单体为N-（羟甲基）丙烯酰胺、丙烯酰胺和N,N-亚甲基双丙烯酰胺中的至少两种；

在所述第一预聚体中加入所述第二预聚体聚合至少3h，经纯化和干燥后得所述第一捕集剂，所述第一预聚体和所述第二预聚体的重量比为（10-40）：（20-70）；

所述第二捕集剂的制备方法在第一捕集剂制备方法的基础上加入了纳米蒙脱土，其具体制备方法为在所述第一预聚体中加入纳米蒙脱土，在80-90℃保温1h以上，随后加入所述第二预聚体聚合3-10h，经纯化和干燥后得到所述第二捕集剂，所述纳米蒙脱土的重量占所述第一预聚体的5%-10%。

2.根据权利要求1所述的回收二氧化碳的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述第一捕集剂与所述废气接触的压力比所述第二捕集剂与所述废气接触的压力小0.1-0.2 MPa。

3.根据权利要求2所述的回收二氧化碳的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述第一捕集剂与所述再生气体接触的压力比所述第二捕集剂与所述再生气体接触的压力小0.01-0.015MPa。

4.根据权利要求1所述的回收二氧化碳的方法，其特征在于，所述废气进入所述气体分离塔的流速为400-800L/h，所述再生气体进入所述气体分离塔的流速为200-300 L/h。

5.根据权利要求4所述的回收二氧化碳的方法，其特征在于，步骤（1）中通入所述废气5-10h后，停止通入所述废气，开始步骤（2），通入所述再生气体2-3h后，停止通入所述再生气体，重复步骤（1）和步骤（2）。

6.根据权利要求5所述的回收二氧化碳的方法，其特征在于，步骤（1）和步骤（2）循环5次之后，向气体分离塔内通入氢气和氮气，其中氢气和氮气的体积比为（5-10）：1，氢气和氮气的通入压力为2-5 MPa，通入时间为10-30min。

7.根据权利要求1所述的回收二氧化碳的方法，其特征在于，所述第一捕集剂的孔径为5-40nm，比表面积为500-2000m²/g，孔容为1.5-6cm³/g。

8.根据权利要求7所述的回收二氧化碳的方法，其特征在于，所述第一捕集剂中孔径在15-25nm的孔占比大于50%。

9.根据权利要求1所述的回收二氧化碳的方法，其特征在于，所述第二捕集剂的孔径为10-30nm，比表面积为800-1200m²/g，孔容为2-4cm³/g。

10.根据权利要求9所述的回收二氧化碳的方法，其特征在于，所述第二捕集剂中孔径在15-25nm的孔占比大于80%。