RU2244586C1 - Carbon dioxide absorber and a method for removing carbon dioxide for gas mixtures - Google Patents

Carbon dioxide absorber and a method for removing carbon dioxide for gas mixtures Download PDF

Info

Publication number
RU2244586C1
RU2244586C1 RU2003131222/15A RU2003131222A RU2244586C1 RU 2244586 C1 RU2244586 C1 RU 2244586C1 RU 2003131222/15 A RU2003131222/15 A RU 2003131222/15A RU 2003131222 A RU2003131222 A RU 2003131222A RU 2244586 C1 RU2244586 C1 RU 2244586C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carbon dioxide
absorber
alumina
potassium carbonate
solution
Prior art date
Application number
RU2003131222/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Е. Шаронов (RU)
В.Е. Шаронов
А.Г. Окунев (RU)
А.Г. Окунев
А.В. Губарь (RU)
А.В. Губарь
Ю.И. Аристов (RU)
Ю.И. Аристов
Original Assignee
Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН filed Critical Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН
Priority to RU2003131222/15A priority Critical patent/RU2244586C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2244586C1 publication Critical patent/RU2244586C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: gas treatment.
SUBSTANCE: invention relates to adsorption separation of gases and provides carbon dioxide absorbent, which is prepared by impregnating porous alumina with potassium carbonate, alumina having been preliminarily treated with alkali solution, in particular solution of alkali metal hydroxides and/or carbonates. Alkali treatment is carried out at temperature above 40оС. Method of removing carbon dioxide from gas mixture, including adsorption separation of carbon dioxide from atmospheric air in cyclic processes under thermal regeneration or short-cycle heating-free adsorption conditions, is characterized by that process is conducted at 20 to 200оС with above indicated absorber.
EFFECT: increased dynamic capacity of absorber and increased carbon dioxide absorption velocity.
5 cl, 2 dwg, 9 ex

Description

Изобретение относится к области адсорбционного разделения газов.The invention relates to the field of adsorption gas separation.

Адсорбционное удаление СO2 из газовых смесей является одним из широко используемых приемов химической технологии и активно используется при очистке природного газа, тонкой очистке воздуха перед криогенным разделением, при приготовлении защитных атмосфер и т.д. К числу новых областей применения этого метода можно отнести очистку от СО2 катодного газа для щелочных топливных элементов и снижение уровня атмосферного загрязнения углекислым газом.The adsorption removal of CO 2 from gas mixtures is one of the widely used methods of chemical technology and is actively used in the purification of natural gas, fine purification of air before cryogenic separation, in the preparation of protective atmospheres, etc. Among the new applications of this method include cleaning of the cathode gas CO 2 for alkaline fuel cells and reduced air pollution by carbon dioxide level.

Вместе с тем, производство чистого диоксида углерода для различных областей техники с использованием вышеуказанных источников также представляет большой интерес.However, the production of pure carbon dioxide for various fields of technology using the above sources is also of great interest.

Существующие адсорбционные методы выделения СО2 зачастую оказываются непригодны для очистки влажных газовых смесей, поскольку традиционные типы поглотителей (цеолиты, активированные угли) имеют, как правило, сродство к воде значительно большее, нежели к СО2, поэтому резко снижают свою емкость во влажной атмосфере.Existing adsorption methods for CO 2 extraction often turn out to be unsuitable for cleaning wet gas mixtures, since traditional types of absorbers (zeolites, activated carbons), as a rule, have an affinity for water much more than for CO 2 , and therefore sharply reduce their capacity in a humid atmosphere.

Так, для уменьшения влажности очищаемой газовой смеси и повышения емкости цеолитов по углекислому газу в ряде патентов предложено ставить блок предварительной осушки перед адсорбером с цеолитом (US 6309445, B 01 D 053/04, 30.10.2001; US 6106593, B 01 D 053/04, 22.08.2000). Однако такой метод решения проблемы ведет к существенному усложнению технологической схемы процесса.So, in order to reduce the humidity of the gas mixture being purified and increase the carbon dioxide gas content of zeolites, it has been proposed in a number of patents to place a preliminary drying unit in front of an adsorber with zeolite (US 6309445, B 01 D 053/04, 10.30.2001; US 6106593, B 01 D 053 / 04, 08.22.2000). However, this method of solving the problem leads to a significant complication of the technological scheme of the process.

В патенте (US 3865924, B 01 D 53/34, 02.11.1975) описан регенерируемый поглотитель диоксида углерода, представляющий собой механическую смесь растертых в порошок оксида алюминия и карбоната калия. Такой поглотитель предлагают применять для удаления диоксида углерода в системах жизнеобеспечения, например, подводных лодок. Вода здесь не препятствует сорбции СО2, а, напротив, является необходимым компонентом, т.к. поглощение СО2 осуществляется по реакции:In the patent (US 3865924, B 01 D 53/34, 11/02/1975) a regenerable carbon dioxide absorber is described, which is a mechanical mixture of powdered alumina and potassium carbonate. Such an absorber is proposed to be used to remove carbon dioxide in life support systems, for example, submarines. Water here does not prevent sorption of CO 2 , but, on the contrary, is a necessary component, because the absorption of CO 2 is carried out by the reaction:

К2СО32O+СO2=2КНСО3.K 2 CO 3 + H 2 O + CO 2 = 2 KHCO 3 .

В патенте (ЕР 1084743, В 01 D 53/047, 21.03.2001) предлагают для удаления СО2 использовать оксид алюминия, допированный небольшими добавками щелочных металлов (до 7,25 мас.% К2О и/или Na2O). Достоинством данного метода удаления СO2 является то, что активное вещество находится в порах матрицы и не вызывает коррозии оборудования, а сам поглотитель может выпускаться в виде гранул любого размера и формы или блоков. В то же время небольшое содержание оксидов щелочных металлов не обеспечивает высокой емкости поглотителя. Аналогичная система разработана и для процесса короткоцикловой безнагревной адсорбции (US 5656064, B 01 D 53/047, 12.08.1997).In the patent (EP 1084743, 01 D 53/047, 03/21/2001) it is proposed to use alumina doped with small additives of alkali metals (up to 7.25 wt.% K 2 O and / or Na 2 O) to remove CO 2 . The advantage of this method of removing CO 2 is that the active substance is in the pores of the matrix and does not cause corrosion of the equipment, and the absorber itself can be produced in the form of granules of any size and shape or blocks. At the same time, the low content of alkali metal oxides does not provide a high absorber capacity. A similar system was developed for the short-cycle process of adsorption without heating (US 5656064, B 01 D 53/047, 08/12/1997).

Наиболее близким является способ удаления СО2 пористыми материалами (активированный уголь, оксид алюминия, цеолит, кизельгур или их смесь), на которые нанесен гидрат карбоната калия и/или натрия (Carbon dioxide recovery from waste gases at low cost and the carbon dioxide adsorbents used. Hayashi, Hiroshi; Hirano, Shinichi; Shigemoto, Naoya; Yamada, Shinichi (Shikoku Sogo Kenkyusho Kk; Hayashi Hiroshi, Japan). Jpn. Kokai Tokkyo Koho, JP 08040715, A2, C 01 B 31/20; B 01 D 53/04, 13.02.1996, Heisei, 9 pp. (Japan). Регенерацию сорбента производят паром. Активным компонентом поглотителя, обеспечивающим его высокую емкость, является диспергированный в порах матрицы карбонат щелочного металла. В то же время это высокореакционное соединение, способное вступать в необратимые химические взаимодействия с некоторыми матрицами-носителями. Это приводит к уменьшению сорбционной емкости поглотителя при многоцикловом режиме эксплуатации.The closest is a method for the removal of CO 2 by porous materials (activated carbon, alumina, zeolite, kieselguhr or a mixture thereof), on which potassium carbonate and / or sodium hydrate is applied (Carbon dioxide recovery from waste gases at low cost and the carbon dioxide adsorbents used Hayashi, Hiroshi; Hirano, Shinichi; Shigemoto, Naoya; Yamada, Shinichi (Shikoku Sogo Kenkyusho Kk; Hayashi Hiroshi, Japan). Jpn. Kokai Tokkyo Koho, JP 08040715, A2, C 01 B 31/20; B 01 D 53 / 04, 13.02.1996, Heisei, 9 pp. (Japan). The sorbent is regenerated by steam. The active component of the absorber, which ensures its high capacity, is alkaline carbonate dispersed in the pores of the matrix Ferrous materials. At the same time it is highly reactive compound capable to enter into irreversible chemical reactions with some of the carrier matrix. This reduces the sorption absorbent capacity at multicyclic operation.

Настоящее изобретение решает задачу повышения стабильности поглотителя при сохранении его высокой сорбционной емкости.The present invention solves the problem of increasing the stability of the absorber while maintaining its high sorption capacity.

Для решения поставленной задачи поглотитель диоксида углерода готовят пропиткой карбонатом калия пористого оксида алюминия, при этом оксид алюминия предварительно обрабатывают щелочным раствором, затем в поры подготовленного таким образом оксида алюминия пропиткой вносят карбонат калия. Т.е. задача решается путем химической обработки поверхности матрицы-носителя.To solve the problem, a carbon dioxide absorber is prepared by impregnating potassium carbonate with porous alumina, while the alumina is pretreated with an alkaline solution, then potassium carbonate is introduced into the pores of the alumina thus prepared by impregnation. Those. the problem is solved by chemical surface treatment of the carrier matrix.

В качестве раствора, имеющего щелочную реакцию, используют раствор гидроксидов либо карбонатов щелочных металлов или их любую смесь. Обработку щелочньм раствором проводят при температуре выше 40° С.As a solution having an alkaline reaction, a solution of alkali metal hydroxides or carbonates or any mixture thereof is used. Treatment with an alkaline solution is carried out at a temperature above 40 ° C.

Количество внесенного карбоната калия составляет 5-30 мас.%.The amount of potassium carbonate added is 5-30 wt.%.

Задача решается также способом удаления диоксида углерода из газовых смесей при температуре 20-200° С, в т.ч. для адсорбционного выделения диоксида углерода из атмосферного воздуха в циклических процессах в условиях термической регенерации либо короткоцикловой безнагревной адсорбции. Предлагаемый способ характеризуется тем, что используют поглотитель, приготовленный, как описано выше.The problem is also solved by the method of removing carbon dioxide from gas mixtures at a temperature of 20-200 ° C, including for the adsorption of carbon dioxide from atmospheric air in cyclic processes under conditions of thermal regeneration or short-cycle heating without adsorption. The proposed method is characterized in that they use an absorber prepared as described above.

Нами было обнаружено, что скорость сорбции и динамическая емкость сорбентов “карбонат калия в пористой матрице” существенно зависит от матрицы, причем решающую роль играет не пористая структура или удельная поверхность, а ее химическая природа. Так, силикагели и вспученный вермикулит в силу кислотности поверхности способны к необратимой реакции с карбонатом калия с образованием неактивных силикатов. Гидрофобность поверхности активированных углей не позволяет добиться высокой дисперсности карбоната калия и, как следствие, скорость сорбции достаточно низка. Как следует из примеров 1-4, наиболее высокую скорость сорбции и динамическую емкость показывают сорбенты на основе гамма-оксида алюминия.We found that the rate of sorption and the dynamic capacity of the sorbents “potassium carbonate in a porous matrix” substantially depends on the matrix, and the decisive role is played not by the porous structure or specific surface, but by its chemical nature. Thus, due to the acidity of the surface, silica gels and expanded vermiculite are capable of irreversible reaction with potassium carbonate with the formation of inactive silicates. The hydrophobicity of the surface of activated carbon does not allow to achieve a high dispersion of potassium carbonate and, as a result, the sorption rate is quite low. As follows from examples 1-4, the highest sorption rate and dynamic capacity show sorbents based on gamma-alumina.

Оказалось, что при проведении многоцикловых испытаний динамическая емкость поглотителя на основе гамма-оксида алюминия постепенно снижается до стационарного значения, как это видно из примера 6. Основной причиной данного эффекта является высокая реакционная способность поверхности оксида алюминия по отношению к карбонату калия. Нами было обнаружено, что при многоцикловой регенерации в больших количествах образуется алюмокарбонат калия, неспособный к обратимому поглощению диоксида углерода КАl(СО3)2· 1.5Н2O. Таким образом, для повышения динамической емкости поглотителя необходимо снизить химическую активность матрицы-носителя, по возможности удалив либо дезактивировав поверхностные кислые центры.It turned out that during multi-cycle tests, the dynamic capacity of the absorber based on gamma-alumina gradually decreases to a stationary value, as can be seen from Example 6. The main reason for this effect is the high reactivity of the surface of alumina with respect to potassium carbonate. We found that during multi-cycle regeneration in large quantities potassium alumocarbonate is formed, which is incapable of reversibly absorbing carbon dioxide KAl (СО 3 ) 2 · 1.5Н 2 O. Thus, to increase the dynamic capacity of the absorber, it is necessary to reduce the chemical activity of the carrier matrix the possibility of removing or deactivating surface acidic centers.

Мы предлагаем для уменьшения (ослабления) реакции между поверхностью гамма-оксида алюминия и карбонатом калия проводить химическую обработку носителя щелочным раствором карбоната или гидроксида щелочного металла либо их смесью. Такая обработка приводит к вытравливанию наиболее активных кислых центров поверхности и превращению их в растворимые алюминаты. Оказалось, что подобная обработка действительно позволяет повысить динамическую емкость поглотителя на 50-80% и не влияет на скорость сорбции и остаточную концентрацию диоксида углерода.We propose to reduce (weaken) the reaction between the surface of gamma-alumina and potassium carbonate to carry out chemical treatment of the support with an alkaline solution of alkali metal carbonate or hydroxide or a mixture thereof. Such treatment leads to etching of the most active acidic surface centers and their transformation into soluble aluminates. It turned out that such treatment really allows you to increase the dynamic capacity of the absorber by 50-80% and does not affect the rate of sorption and the residual concentration of carbon dioxide.

Для приготовления поглотителя “карбонат калия на гамма-оксиде алюминия” в качестве щелочи наиболее целесообразно брать гидроксид либо карбонат калия или их смесь. Для повышении скорости процесс травления рекомендуется проводить при повышенной температуре, в кипящем растворе либо в автоклаве. Повышение рН также способствует ускорению процесса.To prepare the absorber “potassium carbonate on gamma-alumina”, it is most expedient to take hydroxide or potassium carbonate or a mixture thereof as alkali. To increase the speed, the etching process is recommended to be carried out at an elevated temperature, in a boiling solution or in an autoclave. Raising the pH also helps speed up the process.

Далее в поры таким образом подготовленного оксида алюминия вносят карбонат калия в количестве 5-30 мас.%. Наилучшим способом внесения соли является однократная пропитка оксида алюминия водным раствором с последующей сушкой.Then, potassium carbonate in an amount of 5-30 wt.% Is added to the pores of the thus prepared alumina. The best way to add salt is to impregnate alumina once with an aqueous solution, followed by drying.

Предлагаемым способом применения данного поглотителя является удаление диоксида углерода из влажных газовых смесей, в т.ч. выделение диоксида углерода из атмосферного воздуха и тонкая очистка катодного газа для щелочных топливных элементов.The proposed method of using this absorber is to remove carbon dioxide from wet gas mixtures, including carbon dioxide emission from atmospheric air and fine purification of cathode gas for alkaline fuel cells.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1. 3 г силикагеля КСК, фракция 0,5-1 мм, пропитывают по влагоемкости 40% раствором К2СО3 и высушивают на ротационном испарителе до содержания воды 1.5 моль на 1 моль К2СО3. Полученный сорбент загружают в проточный адсорбер, на вход которого подают смесь насыщенного при 20° С парами воды воздуха с 2 об.% CO2, объемная скорость подачи 150 нсм3/мин. Динамическую емкость определяют как отношение количества поглощенного до момента проскока углекислого газа к массе сорбента и она составляет около 0 мг/г.Example 1. 3 g of KSK silica gel, a fraction of 0.5-1 mm, is impregnated with a moisture capacity of 40% K 2 CO 3 solution and dried on a rotary evaporator to a water content of 1.5 mol per 1 mol of K 2 CO 3 . The resulting sorbent is loaded into a flow adsorber, to the inlet of which a mixture of air saturated with water vapor with 2 vol.% CO 2 is fed at 20 ° C, the volumetric feed rate is 150 ncm 3 / min. The dynamic capacity is defined as the ratio of the amount of carbon dioxide absorbed before the breakthrough to the mass of the sorbent and it is about 0 mg / g.

Пример 2. Аналогично примеру 1, но в качестве матрицы используют пористый углеродный носитель "Сибунит". Динамическая емкость составляет около 8 мг/г.Example 2. Analogously to example 1, but as a matrix using a porous carbon carrier "Sibunit". The dynamic capacity is about 8 mg / g.

Пример 3. Аналогично примеру 1, но в качестве матрицы используют природную глину - вспученный вермикулит. Динамическая емкость составляет около 0 мг/г.Example 3. Analogously to example 1, but as a matrix using natural clay - expanded vermiculite. The dynamic capacity is about 0 mg / g.

Пример 4. Аналогично примеру 1, но в качестве матрицы используют гамма-оксид алюминия. Динамическая емкость составляет около 70 мг/г, остаточная концентрация углекислого газа на выходе составляет менее 20 м.д. в течение всего периода удержания.Example 4. Analogously to example 1, but gamma alumina is used as a matrix. The dynamic capacity is about 70 mg / g, the residual concentration of carbon dioxide at the outlet is less than 20 ppm. throughout the retention period.

Примеры 1-4 свидетельствуют о том, что решающая роль принадлежит химической природе матрицы-носителя.Examples 1-4 indicate that the decisive role belongs to the chemical nature of the carrier matrix.

Пример 5. 3 г оксида алюминия, фракция 0,5-1 мм, пропитывают по влагоемкости 40% раствором К2СО3 и высушивают на ротационном испарителе до содержания воды 1.5 моль на 1 моль К2СО3. Полученный сорбент загружают в проточный адсорбер, на вход которого подают смесь насыщенного при 20° С парами воды воздуха с 2 об.% СО2, объемная скорость подачи 150 нсм3/мин. Динамическую емкость определяют как отношение количества поглощенного до момента проскока диоксида углерода газа к массе сорбента и она составляет около 0 мг/г. Затем сорбент регенерируют прокаливанием в токе паров воды и повторяют эксперимент. Изменение динамической емкости в ходе испытаний показано на фиг.1, кривая 1.Example 5. 3 g of aluminum oxide, a fraction of 0.5-1 mm, is impregnated with a moisture capacity of 40% K 2 CO 3 solution and dried on a rotary evaporator to a water content of 1.5 mol per 1 mol of K 2 CO 3 . The resulting sorbent is loaded into a flow adsorber, at the inlet of which a mixture of air saturated with water vapor with 2 vol.% CO 2 is fed at 20 ° C, the volumetric feed rate is 150 ncm 3 / min. The dynamic capacity is defined as the ratio of the amount of gas absorbed until the breakthrough of carbon dioxide gas to the mass of the sorbent and it is about 0 mg / g Then the sorbent is regenerated by calcination in a stream of water vapor and the experiment is repeated. The change in dynamic capacity during the tests shown in figure 1, curve 1.

Пример 6. Аналогично примеру 1, но в качестве матрицы берут выдержанный 45 минут в кипящем 5% растворе КОН гамма-оксид алюминия. График зависимости изменения динамической емкости приведен на фиг.1, кривая 2.Example 6. Analogously to example 1, but as a matrix take aged 45 minutes in a boiling 5% solution of KOH gamma-alumina. The dependence of the dynamic capacitance is shown in figure 1, curve 2.

Пример 7. В проточный адсорбер загружают 6 г сорбента на основе гамма-оксида алюминия, приготовленного аналогично примеру 1. В течение 23 часов через адсорбер продувают воздух со скоростью около 500 мл/мин, затем проводят регенерацию, как это описано в примере 6. Объем выделяющегося СO2 определяют с помощью газового цилиндра. График зависимости изменения емкости приведен на фиг.2, кривая 1.Example 7. 6 g of a sorbent based on gamma-alumina prepared analogously to Example 1 was charged into a flow adsorber. Air was blown through the adsorber at a rate of about 500 ml / min for 23 hours, then regeneration was carried out as described in Example 6. Volume the emitted CO 2 is determined using a gas cylinder. A graph of the dependence of capacity changes is shown in figure 2, curve 1.

Пример 8. Аналогично примеру 8, но в качестве матрицы используют выдержанный 15 минут в кипящем 30% растворе К2СО3 гамма-оксид алюминия. График зависимости изменения емкости приведен на фиг.2, кривая 2.Example 8. Analogously to example 8, but used as a matrix aged 15 minutes in a boiling 30% solution of K 2 CO 3 gamma-alumina. A graph of the dependence of capacity changes is shown in figure 2, curve 2.

Пример 9. Сорбенты, в которых в качестве носителя используют чистый гамма-оксид алюминия и гамма-оксид алюминия, предварительно выдержанный 20 мин при температуре 100° С в 15% растворе К2СО3 и промытый водой, исследуют методом дифференцирующего растворения. После 15 циклов “сорбция-регенерация” в сорбенте на основе чистого гамма-оксида алюминия примерно 50 мол.% калия содержится в виде алюмокарбоната, тогда как в сорбенте на основе предварительно активированного гамма-оксида алюминия алюмокарбоната не наблюдается.Example 9. Sorbents in which pure gamma-alumina and gamma-alumina are used as carriers, previously aged for 20 minutes at a temperature of 100 ° C in a 15% solution of K 2 CO 3 and washed with water, are investigated by the method of differentiating dissolution. After 15 sorption-regeneration cycles, in a sorbent based on pure gamma alumina, approximately 50 mol% of potassium is contained in the form of aluminum carbonate, while in the sorbent based on preactivated gamma alumina, aluminum carbonate is not observed.

Таким образом, как видно из приведенных примеров, предлагаемый способ позволяет получать регенерируемый поглотитель диоксида углерода СO2, пригодный для удаления диоксида углерода из влажных газов, имеющий высокие динамическую емкость и скорость поглощения CO2. Поглотитель по предлагаемому изобретению может найти широкое применение для выделения диоксида углерода из атмосферного воздуха, а также для тонкой очистки газов в щелочных топливных элементах, для адсорбционного выделения диоксида углерода из атмосферного воздуха в циклических процессах в условиях термической регенерации либо короткоцикловой безнагревной адсорбции и др.Thus, as can be seen from the above examples, the proposed method allows to obtain a regenerable carbon dioxide absorber CO 2 suitable for removing carbon dioxide from moist gases having a high dynamic capacity and CO 2 absorption rate. The absorber according to the invention can be widely used for the separation of carbon dioxide from atmospheric air, as well as for fine purification of gases in alkaline fuel cells, for the adsorption of carbon dioxide from atmospheric air in cyclic processes under conditions of thermal regeneration or short-cycle non-heating adsorption, etc.

Claims (5)

1. Поглотитель диоксида углерода из газовых смесей, получаемый пропиткой карбонатом калия пористого оксида алюминия, отличающийся тем, что оксид алюминия предварительно обрабатывают щелочным раствором, затем в поры подготовленного таким образом оксида алюминия пропиткой вносят карбонат калия.1. The absorber of carbon dioxide from gas mixtures obtained by impregnation of potassium carbonate of porous alumina, characterized in that the alumina is pretreated with an alkaline solution, then potassium carbonate is introduced into the pores of the alumina thus prepared by impregnation. 2. Поглотитель по п.1, отличающийся тем, что в качестве раствора имеющего щелочную реакцию, используют раствор гидроксидов или карбонатов щелочных металлов, или любую их смесь.2. The absorber according to claim 1, characterized in that as a solution having an alkaline reaction, a solution of alkali metal hydroxides or carbonates, or any mixture thereof, is used. 3. Поглотитель по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что обработку щелочным раствором проводят при температуре выше 40°С.3. The absorber according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the treatment with an alkaline solution is carried out at a temperature above 40 ° C. 4. Поглотитель по п.1, отличающийся тем, что количество внесенного карбоната калия составляет 5-30 мас.%.4. The absorber according to claim 1, characterized in that the amount of potassium carbonate added is 5-30 wt.%. 5. Способ удаления диоксида углерода из газовых смесей, в т.ч. для адсорбционного выделения диоксида углерода из атмосферного воздуха в циклических процессах в условиях термической регенерации либо короткоцикловой безнагревной адсорбции, отличающийся тем, что его проводят при температуре 20-200°С и используют поглотитель по любому из пп.1-4.5. A method for removing carbon dioxide from gas mixtures, including for adsorptive emission of carbon dioxide from atmospheric air in cyclic processes under conditions of thermal regeneration or short-cycle heating without adsorption, characterized in that it is carried out at a temperature of 20-200 ° C and an absorber according to any one of claims 1 to 4 is used.
RU2003131222/15A 2003-10-23 2003-10-23 Carbon dioxide absorber and a method for removing carbon dioxide for gas mixtures RU2244586C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003131222/15A RU2244586C1 (en) 2003-10-23 2003-10-23 Carbon dioxide absorber and a method for removing carbon dioxide for gas mixtures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003131222/15A RU2244586C1 (en) 2003-10-23 2003-10-23 Carbon dioxide absorber and a method for removing carbon dioxide for gas mixtures

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2244586C1 true RU2244586C1 (en) 2005-01-20

Family

ID=34978036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003131222/15A RU2244586C1 (en) 2003-10-23 2003-10-23 Carbon dioxide absorber and a method for removing carbon dioxide for gas mixtures

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2244586C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2462296C2 (en) * 2007-09-20 2012-09-27 Свапсол Корп. Method of decomposing carbonaceous materials, composition and system for realising said method
RU2493906C1 (en) * 2012-03-30 2013-09-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук Absorber, method of its production (versions) and method of carbon dioxide removal from gas mixes
RU2583818C1 (en) * 2015-02-16 2016-05-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук Absorber and method of removing carbon dioxide from gas-anaesthesia mixtures
RU2760325C1 (en) * 2020-11-27 2021-11-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр «Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук» (Институт катализа СО РАН, ИК СО РАН) Carbon dioxide absorber, method for its preparation and method for purification of gas mixtures
RU2768831C1 (en) * 2021-07-05 2022-03-24 Николай Конкордиевич Зайцев Method for purification of a gas mixture from carbon dioxide
RU2798056C1 (en) * 2022-11-03 2023-06-14 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Absorbing device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2462296C2 (en) * 2007-09-20 2012-09-27 Свапсол Корп. Method of decomposing carbonaceous materials, composition and system for realising said method
RU2493906C1 (en) * 2012-03-30 2013-09-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук Absorber, method of its production (versions) and method of carbon dioxide removal from gas mixes
RU2583818C1 (en) * 2015-02-16 2016-05-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук Absorber and method of removing carbon dioxide from gas-anaesthesia mixtures
RU2760325C1 (en) * 2020-11-27 2021-11-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр «Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук» (Институт катализа СО РАН, ИК СО РАН) Carbon dioxide absorber, method for its preparation and method for purification of gas mixtures
RU2768831C1 (en) * 2021-07-05 2022-03-24 Николай Конкордиевич Зайцев Method for purification of a gas mixture from carbon dioxide
RU2798457C1 (en) * 2022-05-17 2023-06-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук" (ИК СО РАН, Институт катализа СО РАН) Carbon dioxide absorber, methods for its preparation and method for cleaning gas mixtures
RU2798056C1 (en) * 2022-11-03 2023-06-14 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Absorbing device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100192691B1 (en) The use of base treated alumina in pressure swing absorption
Okunev et al. Sorption of carbon dioxide from wet gases by K2CO3-in-porous matrix: influence of the matrix nature
JP2967871B2 (en) Carbon dioxide and water adsorption method and adsorbent
WO1996021745A1 (en) Regenerative mercury removal process
EP0892675A1 (en) Regenerable solid amine sorbent
JPH11235513A (en) Method of refinning air by allowing carbon dioxide and water impurity to be adsorbed on sintered alumina
US10953362B2 (en) Apparatus for separating amine gas from mixed gas
JPH04200742A (en) Carbon dioxide adsorbent
US5091358A (en) Regenerable CO2 /H2 O solid sorbent
RU2244586C1 (en) Carbon dioxide absorber and a method for removing carbon dioxide for gas mixtures
JPH11244652A (en) Gaseous carbon dioxide adsorbent, gaseous carbon dioxide adsorptive body, removal of gaseous carbon dioxide and device therefor
JPH0549918A (en) Carbon dioxide adsorbent
US3893827A (en) Selective removal of constituents from fluids
Sharonov et al. Sorption of CO2 from humid gases on potassium carbonate supported by porous matrix
RU2294796C2 (en) Methanol vapor sorbent and a method to produce cold by means of adsorption-cooling apparatus
RU2493906C1 (en) Absorber, method of its production (versions) and method of carbon dioxide removal from gas mixes
JPH06296858A (en) Acid gas absorbent
KR102176439B1 (en) Amine adsorbent for co2 capture process
US5174974A (en) Regenerable CO2 /H2 O solid sorbent
RU2760325C1 (en) Carbon dioxide absorber, method for its preparation and method for purification of gas mixtures
RU2244588C1 (en) Method for preparation of composite gas and liquid drier
SU952303A1 (en) Method of purifying gas from chlorine
RU2766630C1 (en) Method of producing granular active aluminum oxide
RU2288026C1 (en) Method of removing methanol vapors from gas mixtures
SU715123A1 (en) Method of purifying gas from carbon dioxide

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091024