一种煤矸石活化制备CO.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108187628A(43)申请公布日2018.06.22(21)申请号201810242827.1B01J20/30(2006.01)(22)申请日2018.03.23B01D53/02(2006.01)(71)申请人陈红梅地址073000河北省保定市定州市号头庄乡安家庄村申请人高金娟高伟韩娟李朝刘玉才(72)发明人陈红梅高金娟高伟韩娟李朝刘玉才(74)专利代理机构青岛致嘉知识产权代理事务所(普通合伙)37236代理人李浩成(51)Int.Cl.B01J20/22(2006.01)B01J20/10(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种煤矸石活化制备CO2吸附材料的方法(57)摘要本发明公开了一种煤矸石活化制备CO2吸附材料的方法，其中涉及煤矸石的综合利用和CO2吸附材料的制备方法。该方法以煤矸石为原料，经过微波热解、碱处理、浸渍处理、超临界处理和嫁接处理得到高效CO2捕集材料，然后将CO2捕集材料置于固定床反应器中，用来捕集CO2。本发明作为CO2捕集材料具有捕集容量大、吸附速度快、制备成本低廉，并且再生效果好等优点，同时为煤矸石的综合利用提供了一条新途径。CN108187628ACN108187628A权利要求书1/1页1.一种煤矸石活化制备CO2吸附材料的方法，所述方法是以煤矸石为原料，经过微波热解、碱处理、浸渍处理和超临界处理等步骤得到CO2捕集材料，具体方法是按下列步骤进行的：1）微波热解将煤矸石、碳酸钙和氯化锌按质量为80~90g、1~5g和1~5g均匀混合，置于微波热解炉中，通入水蒸汽，然后将反应器微波功率设置为300~400W，终温为700~850℃，反应时间为10~25min，冷却得到样品A；2）碱处理将样品A置于1.2~2.5mol/L碱溶液中，温度为60~70℃下搅拌2.5~3h，过滤，烘干得到样品B；3）浸渍处理将样品B浸渍与硝酸钙和硝酸镍的混合水溶液中，浸渍过程中采用超声处理，处理时间为40min，超声功率为700W，浸渍完成后过滤、干燥、煅烧得到样品C；4）超临界处理将样品C置于反应釜中，反应釜升温至374.3℃，然后向反应釜通入水和氮气以3:1的质量比混合而成的反应介质，控制反应釜的压力为22.05MPa，使反应介质达到超临界状态，反应20~25min后，得到样品D；5）嫁接处理将有机胺与醇类溶液混合，然后加入样品D，超声条件下处理30min，超声功率700W，然后加热除去醇类溶剂，100~115℃下干燥得到CO2捕集材料，其中有机胺为三亚乙基二胺、二亚乙基三胺、六亚甲基四胺、六亚甲基亚胺、三亚乙基二胺、聚乙烯亚胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或任意几种的混合物。2.根据权利要求书1所述一种煤矸石活化制备CO2吸附材料的方法，其特征在于所述步骤1）中水蒸汽的流量为30cm3/min。3.根据权利要求书1所述一种煤矸石活化制备CO2吸附材料的方法，其特征在于所述步骤2）中碱溶液为醋酸钙水溶液。4.根据权利要求书1所述一种煤矸石活化制备CO2吸附材料的方法，其特征在于所述步骤3）中硝酸钙溶液的浓度为1.02~1.35mol/L，硝酸镍溶液的浓度为0.1~0.3mol/L，并且两种溶液按体积比为1：2混合。5.根据权利要求书1所述一种煤矸石活化制备CO2吸附材料的方法，其特征在于所述步骤3）中煅烧温度为850~900℃，时间50min。6.根据权利要求书1所述一种煤矸石活化制备CO2吸附材料的方法，其特征在于所述步骤5)中醇类为甲醇、乙醇和正丙醇中一种或任意几种的混合物。2CN108187628A说明书1/6页一种煤矸石活化制备CO2吸附材料的方法技术领域[0001]本发明涉及一种煤矸石活化制备CO2吸附材料的方法，其中涉及煤矸石的综合利用和CO2吸附材料的制备方法。背景技术[0002]随着人类活动的增加，全球CO2排放量与日俱增，导致全球气温上升，而气温的上升带来了一系列的环境问题，例如海平面升高、冰川退缩、冻土融化、湖（河）冰迟冻与早融、动植物分布范围向极区和高海拔区延伸、某些动植物数量减少、一些植物开花期提前等。工业化生产作为CO2排放的主要源头，将工业生产过程中的CO2进行分离、捕集和集中储存对于缓解CO2排放带来的环境问题十分有效。因此，全球范围内掀起了针对CO2捕集和储存技术研发的热潮。[0003]CO2捕集技术主要分为化学吸收和物理吸附两种方式，其中化学吸收是CO2通过化学反应生成新的物质，而物理吸附则是通过表面吸附将CO2进行固定。化学吸收过程中用的吸收剂主要有碳酸钙、胺类化合物、氨水等，例如碳酸钙吸收CO2后生成碳酸氢钙，碳酸氢钙在高温条件下分解出二氧化碳，可循环利用。而物理吸