[发明专利]一种可循环利用二氧化碳吸收剂制备纳米碳酸钙的方法

权利要求书

1.一种可循环利用二氧化碳吸收剂制备纳米碳酸钙的方法，包括以下步骤：

⑴选择有机胺类吸收剂、离子液体类吸收剂、无机盐类吸收剂中的至少一种作为二氧化碳吸收剂；

⑵将含二氧化碳的气体通入所述二氧化碳吸收剂中，对二氧化碳进行捕集，得到富液；

⑶于0~100℃对二氧化碳富液进行解吸、富集；

⑷在搅拌条件下，将富集后的二氧化碳通入质量浓度为1~50%的氢氧化钙水溶液中进行碳化反应，经充分反应，得到沉淀产物；所述氢氧化钙水溶液的添加量与所捕集的二氧化碳摩尔比为0.1:1~1:1；

⑸所述沉淀产物经过滤、陈化1~48 h、洗涤和干燥后，即得纳米碳酸钙产品，过滤后的滤液与氧化钙反应除去过量水后得到的吸收剂返回所述步骤⑵中循环利用。

2.如权利要求1所述的一种可循环利用二氧化碳吸收剂制备纳米碳酸钙的方法，其特征在于：所述步骤⑴中有机胺类吸收剂由具有通式Ⅰ或通式Ⅱ或通式Ⅲ结构的胺类化合物与常规吸收剂按1:1~5的质量比混合均匀制得；

所述通式Ⅰ：；所述通式Ⅱ：；所述通式Ⅲ: ；式中：R为烷基、烃基、芳基中的一种；R₁或R₂为氢、烷基、烃基、芳基中的一种，且R₁与R₂相异。

3.如权利要求2所述的一种可循环利用二氧化碳吸收剂制备纳米碳酸钙的方法，其特征在于：所述胺类化合物是指氰胺、双氰胺、氨基乙腈、3-氨基丙腈、3-甲氨基丙腈、1-环丙基哌嗪-2-甲腈、二甲基氰胺、2-氰基-1,3-二甲基胍中的一种。

4.如权利要求2所述的一种可循环利用二氧化碳吸收剂制备纳米碳酸钙的方法，其特征在于：所述常规吸收剂是指一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二乙胺、N-甲基二乙醇胺、N-(2-羟乙基)乙二胺、2-甲氨基乙醇、N,N-二甲基乙醇胺、3-氨基丙醇、二异丙醇胺、杂氮二环、二甘醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、哌嗪、吗啉、正丙胺、异丙胺、二环己胺、叔丁胺、哌啶、3-甲基哌啶的一种。

5.如权利要求1所述的一种可循环利用二氧化碳吸收剂制备纳米碳酸钙的方法，其特征在于：所述步骤⑴中离子液体类吸收剂是具有氨基酸结构的阴离子，氨基酸的结构式为：H₂N-R-COOH(R=C_nH_2n，n=1~5；或者有机胺盐阳离子、有机醇胺类阳离子；醇胺为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一种或多种。

6.如权利要求1所述的一种可循环利用二氧化碳吸收剂制备纳米碳酸钙的方法，其特征在于：所述步骤⑴中无机盐类吸收剂是指由氨基酸盐为主要成分的吸收剂，包括氨基酸的钾盐或钠盐，其中氨基酸组成为丙氨酸、肌氨酸、2-甲基丙氨酸、氨基乙磺酸中的一种或几种；或者无机盐类吸收剂是指由羧酸盐类化合物为主要成分的吸收剂，包括羧酸阴离子为具有碳原子数大于3的碳链的羧酸根，阳离子为取代的季铵离子和/或季磷离子。

7.如权利要求6所述的一种可循环利用二氧化碳吸收剂制备纳米碳酸钙的方法，其特征在于：所述具有碳原子数大于3的碳链的羧酸根为2,2-二甲基丁酸根、2,2-二甲基己酸根、2-乙基己酸根、2-乙基庚酸根、2-丙基戊酸根、2-丙基己酸根、环己基甲酸根和正辛酸根中的至少一种。

8.如权利要求1所述的一种可循环利用二氧化碳吸收剂制备纳米碳酸钙的方法，其特征在于：所述步骤⑵中含二氧化碳的气体中二氧化碳含量≥400 ppm；流速为10~25 mL/min。

9.如权利要求1所述的一种可循环利用二氧化碳吸收剂制备纳米碳酸钙的方法，其特征在于： 所述步骤⑵中捕集方式是指通过鼓泡的形式通入所述二氧化碳吸收剂中；鼓泡时间为1~12 h，吸收温度为0~100℃。

10.如权利要求1所述的一种可循环利用二氧化碳吸收剂制备纳米碳酸钙的方法，其特征在于：所述步骤⑷中碳化反应温度为20~80℃，反应压力为0.1~1MPa；反应时间为0.5~24h。