[发明专利]一种CO2

说明书

本发明提供了一种CO₂高选择性吸附剂及其制备方法，通过0.1~1 mol/L的KCl溶液与4A分子筛，在20~50℃条件下，转速400~600 rpm搅拌，交换0.5~3 h，过滤、洗涤、干燥获得CO₂高选择性分子筛。该分子筛经成型后制成CO₂高选择性吸附剂，对CO₂具有较高的选择性，且具有较高的吸附分离比，可获得纯度较高的CO₂，便于后续对CO₂的回收再利用。本发明还提供了针对上述吸附剂的吸附测试方法，该吸附测试方法可快速、准确的测量单位质量的吸附剂对测试气体的吸附量大小，便于了解吸附剂的吸附筛分特性。

技术领域

本发明涉及变压吸附技术中的分子筛技术领域，具体涉及一种CO₂高选择性吸附剂及其制备方法和吸附测试方法。

背景技术

沼气等混合气中的二氧化碳是作为杂质存在的，对产品的纯度不利，需要进行脱除，当前工业上对二氧化碳的分离与回收主要有干法、湿法两种，包括溶剂吸收法、低温蒸馏法、膜分离法以及变压吸附法等。其中，变压吸附法具有成本低，吸附剂可重复使用，几乎无“三废”产生，不会对环境造成二次污染等优点，被认为是沼气中分离CO₂非常合适的方法。吸附剂是变压吸附技术中的基础和关键，其性能的优劣将会直接对结果产生重大影响，甚至会对整个工艺过程及负荷能力产生影响。根据CO₂本身的分子结构、分子极性等固有性质，常用于将其与CH₄进行分离的吸附剂有活性炭、硅胶、分子筛等。但目前使用的活性炭、硅胶等吸附剂不仅对气体中的CO₂有吸附，对其他组分如N₂、CO等也有较大的吸附量，使得吸附剂上吸附的CO₂纯度不高，难以进行利用，因此，开发一种高选择性CO₂吸附剂是十分有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种CO₂高选择性吸附剂及其制备方法和吸附测试方法，以解决现有技术从混合气体分离CO₂时，现有吸附剂对CO₂的选择性不高，吸附的CO₂纯度不高，不利于后续CO₂再利用的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种CO₂高选择性吸附剂的制备方法，包括步骤：

S1：取适量浓度为0.1~1 mol/L的KCl溶液，预热；

S2：称取4A分子筛，所述4A分子筛与所述KCl溶液的固液质量比为1:1~1:30；

S3：将所述4A分子筛加入所述KCl溶液中，在20~50℃条件下，搅拌，转速为400~600rpm，交换0.5~3 h；

S4：过滤去除溶液，然后进行洗涤，得到滤饼；

S5：所述滤饼在100~150℃条件下干燥2~4 h，获得CO₂高选择性分子筛。

在本申请的一种实施例中，所述步骤S1中所述KCl溶液的浓度为0.15~0.4 mol/L；

所述步骤S2中所述4A分子筛与所述KCl溶液的固液质量比为1:5~1:10；

所述步骤S3中所述4A分子筛加入所述KCl溶液中，在30℃条件下，搅拌，转速为400rpm，交换0.5~1 h；

所述步骤S5中所述滤饼在120~150℃条件下干燥4 h，获得CO₂高选择性分子筛。

在本申请的一种实施例中，还包括成型步骤，所述成型步骤包括步骤：

Sa6：称取所述CO₂高选择性分子筛和塑形剂，与水混合，用挤条机挤出成型，获得挤出物；

Sa7：将所述挤出物在100~150℃条件下干燥2~4 h，再在300~600℃条件下焙烧2~4h，得到CO₂高选择性吸附剂。