[发明专利]一种用于捕集二氧化碳的两相混合物

说明书

本发明提供了一种用于捕集二氧化碳的新型两相混合物，属于二氧化碳气体捕集技术领域。新型两相混合物包括非水溶液和多孔固体材料两相，非水溶液占新型两相混合物的质量百分比为99.0‑99.5wt％，非水溶液中溶质为N‑乙基乙醇胺，质量百分比为30‑50wt％；溶剂为N,N‑二乙基乙醇胺，质量百分比为50‑70wt％。固体多孔材料为TiO(OH)₂，占新型两相混合物的质量百分比为0.5‑1.0wt％。TiO(OH)₂改性非水溶液，无法提高非水溶液的吸收效果，但却大大提高了解吸速率，解吸速率最高可达到每小时250Nm³CO₂/m³溶液，相较于原始的非水溶液，解吸速率可提高。

技术领域

本发明属于气体分离技术领域，涉及一种用于捕集二氧化碳的两相混合物，采用的技术为：通过添加少量钛氧化合物，对非水溶液进行改性。

背景技术

如何减少CO₂排放量已成为21世纪的重要课题。根据国际气候变化委员会(IPCC)的预测：到2100年，大气中CO₂的浓度将达到570ppmv，这一现象将会带来一系列的环境问题，如：全球变暖，海平面升高等。众所周知，人类活动所产生的CO₂中，有近1/3来源于化石燃料的燃烧。不同的工业生产行业排放出大量的CO₂，比如：炼油厂、水泥厂、炼铁厂、发电厂、石灰厂、镁砂厂等。可以通过捕集和储存CO₂的方法以减少大气中CO₂的含量。

现有的二氧化碳分离回收技术包括：溶液吸收法、固体吸附法、深冷分离法、膜分离法和化学转换法等。其中以溶液吸收法研究得最多，也被认为是最经济的分离吸收方法。为了进一步提高吸收剂的吸收能力、降低腐蚀性、减少因挥发而造成的损耗及再生能耗，人们一直致力于开发高效的化学溶液吸收剂。

1985年中国专利(CN 103855A)公开了一种从气体混合物中除去二氧化碳的方法，其吸收剂为碳酸钾15-30％，二乙醇胺10-30克/升，氨基乙酸10-20克/升，硼酸15-30克/升，总钒(以KVO₃计)5-10克/升。其溶液吸收CO₂的能力为21-26Nm³CO₂/m³溶液。

1999年，美国专利(US09,329,259)公开了一种从原料气中吸收二氧化碳的方法，将来自原料气中的二氧化碳吸收在复合溶液中，优选的复合溶剂含有较小浓度的一种或者多种快反应速率胺(乙醇胺(MEA)或二乙醇胺(DEA)质量分数为5％～35％)和较高浓度的一种或者多种慢反应速率胺(N-甲基二乙醇胺(MDEA)质量分数为5％～50％)。

2002年，中国专利(CN 1340374A)公开了一种脱除气体中二氧化碳的复合脱碳溶液，其胺重量百分比由以下原料组成：A.30～50％的MDEA,B.0.1～1.5％的二甲基乙醇胺，C.0.5～1.5％的甲基乙醇胺，D.1～2％的二氮己环，E.其余为水。其溶液吸收CO₂的能力为22-26Nm³CO₂/m³溶液。

2007年中国专利(CN 101091864)公开了一种回收气体中二氧化碳的复合脱碳溶液,其由主吸收组分、助吸收组分、活化组分、缓蚀剂、抗氧化剂和水组成。其中主吸收组分为羟乙基乙二胺AEEA，助吸收组分为2-氨基-2-甲基-1-丙醇AMP、MDEA和三乙醇胺TEA，活化组分为MEA、DEA和哌嗪PZ，缓蚀剂为矾酸钠，抗氧化剂为亚硫酸钠和醋酸铜。该脱碳液具有吸收容量大、净化度高、解吸率大、再生能耗低等优点。