CN103254334A - 一种能够清除二氧化碳的固体胺的制备方法 - Google Patents

一种能够清除二氧化碳的固体胺的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103254334A
CN103254334A CN2013101565298A CN201310156529A CN103254334A CN 103254334 A CN103254334 A CN 103254334A CN 2013101565298 A CN2013101565298 A CN 2013101565298A CN 201310156529 A CN201310156529 A CN 201310156529A CN 103254334 A CN103254334 A CN 103254334A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solid amine
preparation
polyacrylic acid
solid
carbon dioxide
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
CN2013101565298A
Other languages
English (en)
Inventor
徐海涛
邢跃鹏
廖建华
王新壮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanchang Hangkong University
Original Assignee
Nanchang Hangkong University
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 Nanchang Hangkong University filed Critical Nanchang Hangkong University
Priority to CN2013101565298A priority Critical patent/CN103254334A/zh
Publication of CN103254334A publication Critical patent/CN103254334A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一种能够清除二氧化碳的固体胺的制备方法，属于新型化工材料领域。所述的制备方法为：1.将聚丙烯酸用四氢呋喃溶解；2.将聚丙烯酸的四氢呋喃溶液滴入盛有1,6-己二胺的反应釜中，使聚丙烯酸与1,6-己二胺完全反应；3.将反应混合物抽滤，得固体粗产物，用丙酮洗涤固体粗产物并真空干燥，即得固体胺产物。本发明提供的固体胺用于清除潜艇等密闭体系中的二氧化碳，具有清除量高，解吸速度快等特点。

Description

一种能够清除二氧化碳的固体胺的制备方法
技术领域
本发明涉及一种固体胺的制备方法，具体涉及一种能够清除二氧化碳的固体胺的制备方法。
背景技术
二氧化碳清除是潜艇或宇宙飞船等密闭体系中的关键问题之一，为保证人员的健康，必须严格控制体系内二氧化碳的浓度。
清除密闭体系内二氧化碳的主要方法是利用化学吸收剂把二氧化碳从混合气体中直接分离出来。
目前，常用的化学吸收剂是碱金属氢氧化物（如碱石灰、氢氧化锂）、碱金属及碱土金属的过氧化物与超氧化物（如超氧化钠、超氧化钾）等，这些化学吸收剂属于不可再生型吸收剂，存在吸收量低、成本高、具有腐蚀性、易引起燃烧等不足。因此，有必要开发新型二氧化碳清除剂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够清除二氧化碳的固体胺的制备方法，所述固体胺二氧化碳清除剂具有吸收量高、解吸速度快、稳定性高等特点，特别适合用于清除潜艇或宇宙飞船等密闭体系中的二氧化碳。为此，本发明同时提供这种固体胺的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
本发明提供一种固体胺二氧化碳清除剂的制备方法，其具体步骤如下：
将1.0 mol聚丙烯酸3000和1.5 L四氢呋喃加入到装有搅拌器和冷凝回流管的5 L玻璃反应釜中，鼓泡通入氮气1~2 h，氮气流速20 L/h，在20~30℃下搅拌48 h，使聚丙烯酸3000溶解；将上述全部聚丙烯酸3000的四氢呋喃溶液滴入盛有40.0 mol1,6-己二胺和20.0 L无水乙醚的50 L玻璃反应釜中，滴加速度控制在0.2 L/h~0.3 L/h，控制反应釜内温度在10℃以下，滴加完毕后，以1℃/ min的速度升温至25℃，并在25℃恒温搅拌反应24~36 h；将50 L玻璃反应釜内混合物用砂芯漏斗抽滤，得固体粗产物，用15.0 L丙酮分3次（每次5.0 L）洗涤固体粗产物，除去未反应的1,6-己二胺，进一步在60℃真空干燥48 h，即得所述的固体胺。
上述固体胺的制备步骤中，聚丙烯酸3000是指质均分子量为3000 g/mol的聚丙烯酸。
上述固体胺的制备步骤中，氮气的纯度为99.0％。
上述固体胺的制备步骤中，滴加速度须控制在0.2 L/h~0.3 L/h，且须严格控制反应釜内温度在10℃以下，避免副产物的生成。
本发明提供的固体胺二氧化碳清除剂可以在温度10~30℃、压力0.1 MPa的条件下直接用于清除潜艇或宇宙飞船等密闭体系中干燥的混合气体中的二氧化碳，在20℃、0.1 MPa吸收条件和30℃、0.01 MPa解吸条件下，每个循环，每克固体胺最多可以清除0.37克二氧化碳。
本发明提供的固体胺二氧化碳清除剂可以在饱和吸收后通过减压的方式进行解吸，从而再生。解吸再生的温度为20~30℃，压力为0.01 MPa，解吸率高于67％。
本发明提供的固体胺二氧化碳清除剂及其制备方法与现有技术相比具有以下显著效果：
1、本发明提供的是一种新型的二氧化碳清除剂，开发了二氧化碳清除剂的新品种。
2、本发明提供的固体胺为固态聚合物，不挥发，无腐蚀性，多次再生后不分解，具有较高的稳定性。
3、本发明提供的固体胺二氧化碳清除剂是可再生的，可循环使用，且每个循环具有较高的清除量。
4、本发明提供的固体胺二氧化碳清除剂的制备原料较易获得，价格低廉，制备方法简便。
附图说明
图1示出了本发明测量固体胺二氧化碳清除剂的二氧化碳清除/解吸能力的装置的示意图。
具体实施方式
本发明通过以下实施例说明，但本发明并不限于下述实施例，在不脱离前后所述宗旨的范围下，变化实施都包含在本发明的技术范围内。
实施例1
将1.0 mol聚丙烯酸3000和1.5 L四氢呋喃加入到装有搅拌器和冷凝回流管的5 L玻璃反应釜中，鼓泡通入氮气1 h，氮气流速20 L/h，在20℃下搅拌48 h，使聚丙烯酸3000溶解；将上述全部聚丙烯酸3000的四氢呋喃溶液滴入盛有40.0 mol1,6-己二胺和20.0 L无水乙醚的50 L玻璃反应釜中，滴加速度控制在0.2 L/h，控制反应釜内温度在10℃以下，滴加完毕后，以1℃/ min的速度升温至25℃，并在25℃恒温搅拌反应24 h；将50 L玻璃反应釜内混合物用砂芯漏斗抽滤，得固体粗产物，用15.0 L丙酮分3次（每次5.0 L）洗涤固体粗产物，除去未反应的1,6-己二胺，进一步在60℃真空干燥48 h，即得所述的固体胺，产率95％。
实施例2
将1.0 mol聚丙烯酸3000和1.5 L四氢呋喃加入到装有搅拌器和冷凝回流管的5 L玻璃反应釜中，鼓泡通入氮气2 h，氮气流速20 L/h，在30℃下搅拌48 h，使聚丙烯酸3000溶解；将上述全部聚丙烯酸3000的四氢呋喃溶液滴入盛有40.0 mol1,6-己二胺和20.0 L无水乙醚的50 L玻璃反应釜中，滴加速度控制在0.3 L/h，控制反应釜内温度在10℃以下，滴加完毕后，以1℃/ min的速度升温至25℃，并在25℃恒温搅拌反应36 h；将50 L玻璃反应釜内混合物用砂芯漏斗抽滤，得固体粗产物，用15.0 L丙酮分3次（每次5.0 L）洗涤固体粗产物，除去未反应的1,6-己二胺，进一步在60℃真空干燥48 h，即得所述的固体胺，产率97％。
测试实施例1
图1示意性地示出了用于测量固体胺的二氧化碳清除/解吸能力的装置。上述装置包括：高压二氧化碳储气罐1-1（纯度大于99.9％）、高压氮气储气罐1-2（纯度为99.0％）、三通阀2-1、质量流量控制器2-2、混气罐2-3、干燥剂（浓硫酸）3、转子流量控制计4、阀门5-1至5-6、保温炉6（Jeiotech公司OF-23型，保温范围0~100℃，精度0.1℃）、二氧化碳排气口（经氢氧化钠溶液吸收）7。
通过如下方式对固体胺的形态进行统一化加工，并测试二氧化碳清除/解吸能力：
采用上海盟申公司的分体式造粒机分别对实施例1至实施例2提供的固体胺进行统一化造粒（造粒条件：挤出温度120℃，空气冷却），得到直径1 mm、长度2.6 mm的圆柱形粒料。
利用图1所示装置测试实施例1至实施例2提供的固体胺的二氧化碳清除/解吸能力。
对于固体胺的二氧化碳清除能力测试：将一定质量的圆柱形粒料固体胺加入U形玻璃管中（高100 mm，直径15 mm）。关闭阀门5-1，5-2，5-3和5-6，打开阀门5-4和5-5，在加热到预定的吸收温度之前，对固体胺排空气并在30℃真空干燥5 h。然后关闭阀门5-4和5-5，打开阀门5-6，向U形管内通氮气。当氮气压力达到0.1 MPa时，关闭阀门5-6，打开阀门2和5-1，通入二氧化碳和氮气的混合气体（二氧化碳的体积比例为4％）。当混合气体流速趋于稳定时（约100 mL/min），关闭阀门5-1，打开阀门5-2和5-3，此时，混合气体以稳定流速进入U形管。每隔一定时间，打开阀门5-1，关闭阀门5-2和5-3，将U形管从系统中移出，立即密封，用电子天平（精度 0.1 mg）确定吸收二氧化碳的质量。将U形管重新接入系统，重复上述操作，直到U形管质量恒定。
对于固体胺的二氧化碳解吸能力测试：将装有已吸收二氧化碳的圆柱形粒料吸收剂的U形管接入系统，关闭所有阀门。将U形管加热到解吸温度，打开阀门5-4和5-5，对系统抽真空，至压力等于0.01 MPa，开始解吸，解吸过程中，维持系统压力恒定在0.1 MPa。每隔一定时间，关闭阀门5-4和5-5，打开阀门5-6，使U形管充满氮气。将U形管从系统中移出，立即密封，用电子天平确定解吸二氧化碳的质量。将U形管重新接入系统，重复上述操作，直到U形管质量恒定。
清除能力测试条件：吸收剂用量20.0 g，吸收压力0.1 MPa，吸收温度分别为10℃、20℃及30℃，混合气体流速100 mL/min。
解吸能力测试条件：解吸压力0.1 MPa，解吸温度为20℃和30℃。
上述测试中，吸收时间定义为从开始向U形管中通入混合气体至U形管质量恒定所用时间；解吸时间定义为从将U形管加热到解吸温度开始至U形管质量恒定所用时间；清除量定义为固体胺吸收的总二氧化碳的质量与解吸后残留的二氧化碳的质量的差值；解吸率定义为固体胺吸收的总二氧化碳量与解吸后残留的二氧化碳量的差值与吸收剂吸收的总二氧化碳量之比；吸收时间及解吸时间使用SEIKO精工公司S143型秒表记录，精度0.01秒。测试结果记录于表1中。
表1
Figure 2013101565298100002DEST_PATH_IMAGE001
Figure 2013101565298100002DEST_PATH_IMAGE003

Claims (4)

1. 一种能够清除二氧化碳的固体胺的制备方法，其特征是具体步骤如下：
将1.0 mol聚丙烯酸3000和1.5 L四氢呋喃加入到装有搅拌器和冷凝回流管的5 L玻璃反应釜中，鼓泡通入氮气1~2 h，氮气流速20 L/h，在20~30℃下搅拌48 h，使聚丙烯酸3000溶解；将上述全部聚丙烯酸3000的四氢呋喃溶液滴入盛有40.0 mol1,6-己二胺和20.0 L无水乙醚的50 L玻璃反应釜中，滴加速度控制在0.2 L/h~0.3 L/h，控制反应釜内温度在10℃以下，滴加完毕后，以1℃/ min的速度升温至25℃，并在25℃恒温搅拌反应24~36 h；将50 L玻璃反应釜内混合物用砂芯漏斗抽滤，得固体粗产物，用15.0 L丙酮分3次洗涤固体粗产物，每次5.0 L，除去未反应的1,6-己二胺，进一步在60℃真空干燥48 h，即得所述的固体胺。
2.根据权利要求1所述的一种能够清除二氧化碳的固体胺的制备方法，其特征是上述固体胺的制备步骤中，聚丙烯酸3000是指质均分子量为3000 g/mol的聚丙烯酸。
3.根据权利要求1所述的一种能够清除二氧化碳的固体胺的制备方法，其特征是上述固体胺的制备步骤中，氮气的纯度为99.0％。
4.根据权利要求1所述的一种能够清除二氧化碳的固体胺的制备方法，其特征是上述固体胺的制备步骤中，滴加速度须控制在0.2 L/h~0.3 L/h，且须严格控制反应釜内温度在10℃以下，避免副产物的生成。
CN2013101565298A 2013-05-02 2013-05-02 一种能够清除二氧化碳的固体胺的制备方法 Pending CN103254334A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013101565298A CN103254334A (zh) 2013-05-02 2013-05-02 一种能够清除二氧化碳的固体胺的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013101565298A CN103254334A (zh) 2013-05-02 2013-05-02 一种能够清除二氧化碳的固体胺的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103254334A true CN103254334A (zh) 2013-08-21

Family

ID=48958583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2013101565298A Pending CN103254334A (zh) 2013-05-02 2013-05-02 一种能够清除二氧化碳的固体胺的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103254334A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105396424A (zh) * 2015-11-30 2016-03-16 成都三壹八科技有限公司 一种车用高效二氧化碳吸收剂的制备方法
CN105396426A (zh) * 2015-11-30 2016-03-16 成都三壹八科技有限公司 一种车用掺杂型二氧化碳吸收剂的制备方法
CN105396425A (zh) * 2015-11-30 2016-03-16 成都三壹八科技有限公司 一种车用二氧化碳吸收剂
CN105396427A (zh) * 2015-11-30 2016-03-16 成都三壹八科技有限公司 一种车用二氧化碳吸收剂的制备方法
CN105435576A (zh) * 2015-11-30 2016-03-30 成都三壹八科技有限公司 一种车用高效二氧化碳吸收剂

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08193156A (ja) * 1995-01-18 1996-07-30 Kureha Chem Ind Co Ltd 樹脂組成物およびそれから形成されたフィルム

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08193156A (ja) * 1995-01-18 1996-07-30 Kureha Chem Ind Co Ltd 樹脂組成物およびそれから形成されたフィルム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周旭,龚峻松,郭强: "新型固态胺二氧化碳吸收剂的制备及性能", 《舰船科学技术》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105396424A (zh) * 2015-11-30 2016-03-16 成都三壹八科技有限公司 一种车用高效二氧化碳吸收剂的制备方法
CN105396426A (zh) * 2015-11-30 2016-03-16 成都三壹八科技有限公司 一种车用掺杂型二氧化碳吸收剂的制备方法
CN105396425A (zh) * 2015-11-30 2016-03-16 成都三壹八科技有限公司 一种车用二氧化碳吸收剂
CN105396427A (zh) * 2015-11-30 2016-03-16 成都三壹八科技有限公司 一种车用二氧化碳吸收剂的制备方法
CN105435576A (zh) * 2015-11-30 2016-03-30 成都三壹八科技有限公司 一种车用高效二氧化碳吸收剂

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103254334A (zh) 一种能够清除二氧化碳的固体胺的制备方法
CN102962033B (zh) 一种同步回收废触媒中的氯化汞、金属盐和活性炭的方法
CN108993098B (zh) 一种高效捕集co2的低共熔溶剂体系及其制备方法与应用
CN106861634A (zh) 金属‑有机骨架化合物@介孔材料复合材料及其制备方法与应用
CN102618349B (zh) 一种甲烷化学链燃烧的氧载体及其制备方法
CN107715845A (zh) 一种烟气脱硫脱硝吸附剂及其制备和使用方法
CN103055816A (zh) 一类新型杯芳烃冠醚键合型硅基吸附材料及其制备方法
CN103482624B (zh) 一种具有光催化功能活性炭的制备方法
EP3078409B1 (en) Acidic gas absorbing agent, method for removing acidic gas and apparatus for removing acidic gas
CN104193997A (zh) 一种制备高沸硅油的方法及设备
CN103359688A (zh) 利用兰炭焦炉煤气制取不同纯度等级氢气的方法及其系统
CN104098094A (zh) 一种吸附磷化氢的活性炭及其制备方法
CN100465094C (zh) 一种利用生产氰化钠和氯碱尾气提纯氢气生产合成氨的方法
CN111821812B (zh) 一种co2的吸收剂及其合成与应用
CN103214607A (zh) 一种固体胺二氧化碳捕获剂的制备方法
CN103203223B (zh) 一种清除密闭体系中的二氧化碳的吸收剂的制备方法
CN103214608A (zh) 一种聚合物型二氧化碳吸收剂及其制备方法
CN203474745U (zh) 一种沼气膜分离脱碳装置
CN103550989A (zh) 一种氯化汞生产过程中尾气的综合处理方法
CN110052116A (zh) 一种富马酸基二氧化碳吸收剂及吸收解吸二氧化碳的方法
CN106928464B (zh) 一种金属有机骨架材料lifm-28的功能化及去功能化方法及其功能化产物和应用
CN113117455B (zh) 氯化胆碱-甘油低共熔溶剂在吸收HCl气体中的应用
CN103242469A (zh) 一种固体胺二氧化碳捕获剂的制备方法
CN103224577A (zh) 一种固态的二氧化碳吸收剂及其制备方法
CN110028640B (zh) 一种基于三苯基咪唑-间苯三酚的多孔聚合物及其制备方法和用途

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130821