[发明专利]羧酸盐制品及其制备和使用方法

说明书

本申请根据35USC 119(e)要求2009年11月24日提交的美国申请系列第12/624,968号的优先权。

技术领域

本发明涉及可用来，例如从气体中除去酸气组分的羧酸盐制品。

背景技术

CO₂是公认的全球变暖（温室效应）的主要源头。许多工业过程，例如煤气化、生物质气化、烃类蒸汽重整、天然气部分氧化等类似过程，产生大量的含CO₂、H₂S及其他酸性气体的气流。因此，希望从这些气体混合物中去除和/或捕集CO₂和/或H₂S及其他酸性气体。

发明内容

本发明人现在开发出了新制品，可用来，例如从气体中除去诸如CO₂的酸气组分。一种示例性制品包含：基材和设置在基材上的固体碱性羧酸盐，所述固体碱性羧酸盐衍生自至少一个解离常数大于或等于5的羧酸。

本文所述的制品可用来，例如从气体中除去酸气组分。一种示例性方法包括：提供一种制品，所述制品包含基材和设置在基材上的固体碱性羧酸盐，并使含酸气组分的气体与制品接触，以从气体中去除至少一部分酸气组分，所述固体碱性羧酸盐衍生自至少一个解离常数大于或等于5的羧酸。另一个示例性方法包括：使含酸气组分的气体与固体碱性羧酸盐接触，以从气体中去除至少一部分酸气组分，所述固体碱性羧酸盐衍生自至少一个解离常数大于或等于5的羧酸。

在以下的详细描述中给出了本发明的附加特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言由所述内容而容易理解，或按文字描述和权利要求书实施所述实施方式而被认识。

应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都仅仅是示例性的，用来提供理解权利要求的性质和特点的总体评述或框架。

具体实施方式

一个实施方式是一种制品，所述制品包含基材和设置在基材上的固体碱性羧酸盐，所述固体碱性羧酸盐衍生自至少一个解离常数大于或等于5的羧酸。在一些实施方式中，所述基材包含玻璃或陶瓷。基材可以是多孔或者无孔的。基材可以是任意合适的形式。在一个实施方式中，所述基材是纤维材料的形式，例如玻璃丝。在另一个实施方式中，所述基材是流通型基材的形式，例如陶瓷蜂窝体。在其他实施方式中，所述基材基本上是平的，例如是板的形式。基材可包含有机材料，例如，木质纤维素材料（例如木粉）或者聚合物（例如聚合物泡沫）。

本文所用的术语“流通型基材”表示成形体，其包括内部通路，例如笔直或曲折的通道和/或多孔网络，它们允许气体流过所述成形体。所述流通型基材从入口到出口，沿着流通方向的尺寸至少为1厘米，至少为2厘米，至少为3厘米，至少为4厘米，至少为5厘米，至少为6厘米，至少为7厘米，至少为8厘米，至少为9厘米，或者至少为10厘米。

在一个实施方式中，所述流通型基材具有蜂窝体结构，它包含入口端、出口端以及从所述入口端延伸到所述出口端的内部通道。在一个实施方式中，所述蜂窝体包含从入口端延伸到出口端的多条孔道，所述孔道由交叉的孔道壁限定。所述蜂窝体基材可任选地包含一个或多个被选择性堵塞的蜂窝体基材孔道端，以提供能使气体和孔道壁之间更紧密地接触的壁流通型结构。

所述碱性羧酸盐是一种衍生自羧酸的盐。所述碱性羧酸盐可以衍生自至少一个解离常数大于或等于5的羧酸，例如，琥珀酸、已二酸、马来酸、戊二酸、衣康酸、庚二酸、邻苯二甲酸或者甲基丁二酸。可以使用单羧酸、二羧酸、或者其他多羧酸来制备碱性羧酸盐。所述二羧酸、或者其他多羧酸的至少一个解离常数大于或等于5，例如两个或三个解离常数大于或等于5，且还可以有一个或多个解离常数小于5。在一个实施方式中，所述碱性羧酸盐是羧酸钾盐，通过氢氧化钾溶液与羧酸的反应制得。在另一个实施方式中，所述碱性羧酸盐是羧酸钠盐，通过氢氧化钠溶液与羧酸的反应制得。

另一个实施方式是一种制备包含基材和设置在基材上的固体碱性羧酸盐的方法，所述固体碱性羧酸盐衍生自至少一个解离常数大于或等于5的羧酸，所述方法包括：提供基材，将碱性羧酸盐的溶液施涂到基材上形成涂覆的基材，并干燥该涂覆的基材。在此方法中，基材和固体碱性羧酸盐可以选自，例如，上述的基材和固体碱性羧酸盐。

此方法中的固体碱性羧酸盐在基材上形成涂层。在本文中，术语“涂层”表示在基材的裸露表面上设置的固体碱性羧酸盐。所述涂层可涂覆所述基材的全部或部分表面,如果所述基材的表面是多孔的，可以以任意的程度渗入所述基材中。