[发明专利]用煤系高岭土制备高温吸附二氧化碳吸附剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及了一种用煤系高岭土制备高温吸附二氧化碳吸附剂的方法，属于吸附二氧化碳吸附剂的技术领域。

背景技术

二氧化碳是主要的温室效应气体之一，大气中的CO₂主要来自石油、煤炭、天然气等化石燃料的燃烧。随着工业化进程的发展，大气中CO₂的含量也不断地增加。工业革命前大气中CO₂含量是280ppm，到2100年CO₂含量将达到550ppm。届时，全球平均气温升高1.0～3.5℃，高纬度地区可达6～8℃甚至更高，这将导致极其严重的后果，即大范围地区沼泽化、海平面升高、气候将趋干旱化、引起和加剧传染病流行等，已引起了全世界的关注。虽然全世界都在寻找能够替代化石燃料的新能源(如太阳能、风能)，但在很多领域，化石燃料仍然不可替代，21世纪化石燃料仍会是全球主要能源来源之一。开发吸附化石燃料产生的CO₂、进行封存或利用，避免其排放到大气中是解决温室效应的主要方法之一。

CO₂的处理技术一般分可为从大气中分离固定和从燃烧尾气中分离回收两大类。现阶段，从大气中分离固定CO₂技术主要是生物法，从燃烧尾气中分离回收CO₂技术主要有物理法、化学法和物理一化学法等，目前主要是化学法。在化学法中固体吸收剂的研究极为普遍，其中，锂基吸收剂被视为比较有前途的高效的环境友好型吸附剂。据报道，硅酸锂对CO₂有较强的吸收能力，且制备方法简便，以SiO₂和碳酸锂为原料采用高温固相法即可合成硅酸锂。

我国有极为丰富的煤系高岭土资源。为进一步拓展煤系高岭土资源的应用领域，以及减少CO₂排放，缓解大气的温室效应，本发明利用廉价、丰富的煤系高岭土为硅源，制备了可在高温下吸收CO₂的吸附剂，为煤系高岭土开发了一种新的应用领域及方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用煤系高岭土制备高温吸附二氧化碳吸附剂的方法。该方法过程简单，所制得的吸附剂在高温情况下对CO₂具有良好的吸附能力。

本发明是通过以下技术方案加以实现的，一种用煤系高岭土制备高温吸附二氧化碳吸附剂的方法，其特征在于包括以下过程：

1.将煤系高岭土置于马弗炉中，以20-30℃/min升温速率升至600-900℃，恒温1-10小时；

2.按照经步骤1预煅烧后的偏高岭土与质量浓度为5-30％盐酸溶液的质量比为1∶(5-30)，将预煅烧后的偏高岭土加入到盐酸溶液中，在20-95℃，搅拌处理2-10小时；

3.将步骤2经酸处理后的二氧化硅硅源用水进行洗涤，洗涤至检测没有氯离子为止，再经温度为110-120℃干燥，得到较纯净的二氧化硅硅源；

4.经步骤3得到的二氧化硅硅源，与碳酸锂按照质量比1∶2.46研磨混合，混合后，在马弗炉中，以20-30℃/min升温速率升至700-950℃，恒温4-10小时，随炉温冷却至室温，得到在温度650-700℃条件下吸附二氧化碳的吸附剂。

本发明的优点在于，以煤系高岭土为原料，该原料来源广泛，价格低廉，吸附剂制备成本低，而且使用过程中有较好的CO₂吸附能力。为煤系高岭土资源应用开发了一种新的应用领域及方向。

附图说明

图1为本发明实施例1所制得的CO₂吸附剂的X射线衍射谱图。

图2为本发明实施例1所制得的吸附剂在温度为700℃吸收CO₂的吸附曲线图。

具体实施方式

本发明采用美国PE公司的差热-热重联用仪。评价条件：常压，700℃，CO₂流速60ml/min。

实施例1

称取20克的煤系高岭土，在马弗炉中，以升温速率20℃/min升温至750℃，煅烧2h，用质量浓度10％的盐酸溶液150ml，在90℃搅拌转速100转/min，处理4h，然后用水反复洗涤至无氯离子，110℃干燥24h，称取二氧化硅硅源5g与12.3g的碳酸锂混合研磨，经800℃煅烧6h。评价结果表明每克吸附剂吸收CO₂可达270mg以上。

实施例2