[发明专利]一种可降解型水合物生成促进剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及气体水合物工业生产和强化生成技术领域，尤指一种可降解型水合物生成促进剂及其制备方法。

背景技术

水合物是一种笼状晶体结构，其中作为主体的水分子形成一种笼形点阵，将客体分子包裹在其中；由于分子量的不同可以形成三种不同结构，分别为Ⅰ型、Ⅱ型和H型；CO₂水合物是CO₂在一定温度和压力下形成的一种包络化合物，水分子间以氢键相互结合形成笼形空隙，CO₂分子被包络其中，一个笼形空隙最多只能容纳一个CO₂分子，CO₂分子与水分子之间以范德华力相互作用，这种作用力是水合物的结构形成和稳定存在的关键；在标准温度和气压下，每立方米的水合物可以储存160m³～180 m³的气体。

目前，伴随着全球工业化进程的加快，CO₂的排放量越来越大并对环境带来危害，CO₂等温室气体的减排越来越受到国际社会的广泛关注，各国都在积极开展这方面的研究；在我国，燃煤电厂排放的CO₂占到了工业总量的30%，因此，积极减少燃煤电厂CO₂的排放很有意义；2013年全球排放的CO₂气体约360亿吨，但是，其中的大部分在工业生产中被当做废气排放掉，这样不仅造成了温室效应，而且浪费了CO₂这种可利用的宝贵资源。

常用的CO₂回收分离方法有以下几种：

溶剂吸收法：使用溶剂对CO₂进行吸收和解析，CO₂浓度可达98%以上。此法流程复杂，操作成本高。

变压吸附法：采用固体吸附剂吸附混合气中的CO₂，浓度可达60%以上，该法浓度太低，不能作为产品使用。

有机膜分离法：利用中空纤维膜在高压下分离CO₂，只适用于气源干净、需用CO₂浓度不高于90%的场合，目前该技术国内处于开发阶段。

催化燃烧法：利用催化剂和纯氧气把CO₂中的可燃烧杂志转换CO₂和水。该法只能脱除可燃杂志，能耗和成本高，已被淘汰。

上述方法存在污染严重、成本太高等缺陷，为了更为经济有效的分离回收CO₂，研发了使用水合物法来回收分离CO₂的技术。

针对以上问题，本发明提供了一种环境友好型可降解的促进剂及其制备配方。对工业化生产及应用具有重要意义。

发明内容

本发明索要解决的问题是：现有技术中回收分离CO₂成本高，对环境污染大。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可降解型CO₂水合物生成促进剂，其特征在于：所述CO₂水合物生成促进剂由鼠李糖脂、木质素、碳酸氢钠三种物质按比例配置水溶液而成。

进一步的，三者的浓度分别为0.01%～0.13%、0.01%～0.13%和0.0125%～0.03%。

所述鼠李糖脂为单鼠李糖脂和双鼠李糖脂的混合物，见图1，其中单双鼠李糖脂的质量比值为2:1。

本发明应用于水合物生成促进，也可用于捕集CO₂等温室气体；所用鼠李糖脂和木质素磺酸钠均为环境友好型试剂，可显著降低气液界面处的表面张力，减小气体通过界面进入液相的阻力，促进泡沫生成，增加气液接触面积，极大的缩短了水合物生成诱导时间，增大了水合物生成速率。与常用的促进剂相比，用量少，无污染，且经济环保。

本发明所述一种高效的可降解型CO₂水合物生成促进剂的制备方法，所述促进剂由鼠李糖脂、木质素、碳酸氢钠三种物质按一定比例配置而成。

促进剂选用鼠李糖脂（单鼠李糖脂和双鼠李糖脂的混合物，其中单双鼠李糖脂的质量比值为2:1）、木质素磺酸钠与碳酸氢钠按一定比例配置成水溶液，三者的使用浓度分别为0.01%～0.13%、0.01%～0.13%和0.0125%～0.03%；复配时选取其中一种浓度进行配比，如：按配比0.02%，0.05%和0.015%。