[发明专利]一种工业烟气二氧化碳捕集剂及其制备方法

说明书

本申请涉及一种工业烟气二氧化碳捕集剂及其制备方法，捕集剂包括以下重量份的原料：水80~200份；醇胺溶剂30~90份；缓释调节剂21~45份；缓释调节剂包括保护剂、载体和石蜡，保护剂、载体和石蜡的重量比为（7~15）：（8~24）：6；保护剂包括氧化钙和硝酸铵，氧化钙和硝酸铵的重量比为（2~10）：5；氧化钙和硝酸铵负载在载体上，石蜡包裹负载有氧化钙和硝酸铵的载体。一种工业烟气二氧化碳捕集剂的制备方法包括：S1、制备混合液；S2、制备缓释颗粒；S3、制备缓释调节剂；S4、将缓释调节剂放入混合液，搅拌均匀，得到捕集剂。本申请具有减小醇胺类物质的降解对捕集剂捕集效率的不良影响的效果。

技术领域

本申请涉及二氧化碳捕获技术的领域，尤其是涉及一种工业烟气二氧化碳捕集剂及其制备方法。

背景技术

二氧化碳捕获技术是去除气流中的二氧化碳或者分离出二氧化碳作为气体产物的技术，用于从烟气或尾气中将二氧化碳分离出来。二氧化碳捕获技术可以分为化学吸收、物理吸收、物理吸附、膜分离、深冷分离等若干类别。

醇胺类溶剂吸收法作为化学吸收法的一种，是应用最为广泛的二氧化碳捕获方法。醇胺类溶剂吸收法吸收效率高，处理能力大。

工业烟气温度能到达100℃以上，在处理工业烟气中二氧化碳的过程中，醇胺类物质易热降解，从而导致在烟气处理过程中，醇胺类吸收剂的二氧化碳捕集效率随时间的推移而下降。

发明内容

为了减小醇胺类物质的热降解对捕集剂捕集效率的不良影响，本申请提供一种工业烟气二氧化碳捕集剂及其制备方法。

第一方面，本申请提供的一种工业烟气二氧化碳捕集剂采用如下的技术方案：

一种工业烟气二氧化碳捕集剂包括以下重量份的原料：水80～200份；醇胺溶剂30～90份；缓释调节剂21～45份；所述缓释调节剂包括保护剂、载体和石蜡，所述保护剂、载体和石蜡的重量比为(7～15)：(8～24)：6；所述保护剂包括氧化钙和硝酸铵，所述氧化钙和硝酸铵的重量比为(2～10)：5；所述氧化钙和硝酸铵与载体混合均匀并负载在载体上，所述石蜡包裹负载有氧化钙和硝酸铵的载体。

通过采用上述技术方案，水、醇胺溶剂、氧化钙、硝酸铵、石蜡和载体配合使用，石蜡将氧化钙、硝酸铵和载体包裹在内，捕集剂制备和储存过程中，氧化钙和硝酸铵不易被消耗；捕集剂使用过程中，捕集剂在烟气作用下温度升高，石蜡与氧化钙和硝酸铵脱离，硝酸铵溶于水释放大量热量，从而减缓了捕集剂在烟气作用下升温的幅度，抑制了醇胺溶剂的热降解；氧化钙与水反应使捕集剂溶液呈碱性，从而促使溶于水的硝酸铵分解，此过程持续吸热，进一步减缓了捕集剂的升温，抑制了醇胺溶剂的热降解，从而减小了醇胺类物质的热降解对捕集剂捕集效率的不良影响。

可选的，所述载体包括乙醇、乙酸钙和助剂，所述乙醇、乙酸钙与助剂的重量比为(2～18)：3：3。

通过采用上述技术方案，乙酸钙和乙醇配合使用，乙酸钙形成胶体析出，便于将氧化钙和硝酸铵包裹在内，从而承载氧化钙和硝酸铵；乙酸钙溶于水，乙醇与水互溶，在捕集剂使用过程中，不易阻碍氧化钙、氧化钠和硝酸铵与水接触。

可选的，所述缓释调节剂的制备步骤包括：将助剂和氧化钙混合均匀后，放入乙酸钙和硝酸铵的混合物中，搅拌均匀得到缓释液；将乙醇缓慢倒入缓释液，搅拌均匀得到混合物料，混合物料固化后造粒，得到缓释颗粒；石蜡包裹缓释颗粒得到缓释调节剂。

通过采用上述技术方案，氧化钙、助剂和硝酸铵分布在缓释颗粒内，石蜡将缓释颗粒包裹后，氧化钙、助剂和硝酸铵不易与水接触；而石蜡熔融后，氧化钙和硝酸铵易与水接触，实现了氧化钙和硝酸铵的缓释，从而抑制了醇胺溶剂的热降解，进而减小了醇胺类物质的热降解对捕集剂捕集效率的不良影响。

可选的，所述助剂为活性炭。