CN110542598A - 二氧化碳收集方法 - Google Patents

二氧化碳收集方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110542598A
CN110542598A CN201810529068.7A CN201810529068A CN110542598A CN 110542598 A CN110542598 A CN 110542598A CN 201810529068 A CN201810529068 A CN 201810529068A CN 110542598 A CN110542598 A CN 110542598A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon dioxide
aqueous solution
potassium
capturing
scavenger
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
CN201810529068.7A
Other languages
English (en)
Inventor
陈志勇
王振乾
沈健生
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to CN201810529068.7A priority Critical patent/CN110542598A/zh
Publication of CN110542598A publication Critical patent/CN110542598A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22Devices for withdrawing samples in the gaseous state

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

一种二氧化碳收集方法,包含以下步骤:将捕捉剂水溶液与含有二氧化碳的待处理物接触,以获得已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液,所述捕捉剂水溶液是由水及至少一种用于捕捉二氧化碳的捕捉剂所组成,所述捕捉剂是选自于乙二胺四乙酸四钾、总碳数为12以下的单质子羧酸的钾盐或上述的任意组合,且所述捕捉剂水溶液的质量摩尔浓度范围为2至30mol/kg。本发明二氧化碳收集方法通过使用所述捕捉剂水溶液能方便又有效地从所述待处理物中捕捉二氧化碳。

Description

二氧化碳收集方法
技术领域
本发明涉及一种捕捉酸性气体的方法,特别是涉及一种捕捉二氧化碳的二氧化碳收集方法。
背景技术
中国专利公开案CN 103301805A揭露一种二氧化碳吸附剂,包含碱性阳离子,以及两种或三种碱性阳离子混合的分子筛。其中,碱性阳离子为钠离子、钾离子和钙离子中两种或三种组合,且含钠离子的盐类包括:氯化钠、硝酸钠、硫酸钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、醋酸钠或磷酸钠;含钾离子的盐类包括:氯化钾、硝酸钾、硫酸钾、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸氢钾、醋酸钾或磷酸钾,含钙离子的盐类包括氯化钙或硝酸钙。所述中国专利公开案因分子筛为多孔材料,需要将上述碱性阳离子传递到分子筛的孔隙内,且吸收二氧化碳时二氧化碳气体也需花大量时间扩散至分子筛内部才得以与碱性阳离子反应,反应后还会产生固体沉淀,将分子筛卡住而无法再生及连续使用。
中国专利公开案CN 105939774A揭露一种用于捕获和释放二氧化碳的系统,是通过一种捕获组合物捕获二氧化碳,然后,在组合物中加入质子溶剂或试剂释放二氧化碳,最后,从组合物中部分或全部移除所加入的质子溶剂或试剂以再生所述捕获组合物。其中,所述捕获组合物包括至少一种羧酸盐及至少一种水溶性非水溶剂,且所述羧酸盐捕获剂在捕获组合物中的pKa值大约为10至13.5。所述中国专利公开案通过调整捕获组合物中与所述羧酸盐配合的溶剂系统的组成,让溶剂系统必须含有所述水溶性非水溶剂,从而让因为碱性较低而通常被视作无法用于二氧化碳捕捉的羧酸盐,在特定的所述溶剂系统中羧酸盐的pKa值相对于二氧化碳的pKa值显著地改变,进而使得所述捕获组合物能够捕捉二氧化碳。所述中国专利公开案提供了通过溶剂系统的变化来操控pKa值进而控制二氧化碳的捕捉及释放的二氧化碳捕捉技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种二氧化碳收集方法。所述二氧化碳收集方法能方便又有效地吸收二氧化碳。
本发明二氧化碳收集方法,包含以下步骤:
将捕捉剂水溶液与含有二氧化碳的待处理物接触,以获得已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液,其中,所述捕捉剂水溶液是由水及至少一种用于捕捉二氧化碳的捕捉剂所组成,所述捕捉剂是选自于乙二胺四乙酸四钾、总碳数为12以下的单质子羧酸的钾盐或上述的任意组合,且所述捕捉剂水溶液的质量摩尔浓度范围为2至30mol/kg。
本发明二氧化碳收集方法,所述总碳数为12以下的单质子羧酸的钾盐是选自于醋酸钾、丙酸钾、丁酸钾或上述的任意组合。
本发明二氧化碳收集方法,所述捕捉剂是选自于丙酸钾、丁酸钾、乙二胺四乙酸四钾或上述的任意组合。
本发明二氧化碳收集方法,所述捕捉剂水溶液的质量摩尔浓度范围为15至30mol/kg。
本发明二氧化碳收集方法,还包含以下步骤:使所述已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液中的二氧化碳解吸。
本发明二氧化碳收集方法,当所述捕捉剂是选自于总碳数为12以下的单质子羧酸的钾盐时,所述已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液是通过加入水使二氧化碳解吸。
本发明二氧化碳收集方法,所述水的用量范围是所述已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液总重量的10wt%至50wt%。
本发明二氧化碳收集方法,所述已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液是通过加热以使二氧化碳解吸。
本发明二氧化碳收集方法,所述已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液的加热温度范围为70至100℃。
本发明二氧化碳收集方法还包含以下步骤:收集从所述已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液解吸的二氧化碳。
本发明的有益效果在于:所述二氧化碳收集方法通过以含有所述特定捕捉剂且仅以水作为溶剂的所述捕捉剂水溶液与所述捕捉剂水溶液的浓度配合的二氧化碳捕捉机制,从而方便又有效地从所述待处理物中捕捉二氧化碳。
本发明的另一有益效果在于,因所述捕捉剂水溶液仅以水作为溶剂,所述二氧化碳收集方法后续通过加水或是加热的简单方式就能够进行二氧化碳的解吸。
本发明的又一有益效果在于,因所述捕捉剂水溶液仅以水作为溶剂,所述二氧化碳收集方法无需使用有机溶剂而对环境较友善,且能够避免后续处理有机溶剂的程序及成本。
具体实施方式
以下将就本发明内容进行详细说明:
所述捕捉剂水溶液是由所述捕捉剂及水所组成。其中,所述捕捉剂是选自于乙二胺四乙酸四钾、总碳数为12以下的单质子羧酸的钾盐或上述的任意组合。较佳地,所述总碳数为12以下的单质子羧酸的钾盐是选自于醋酸钾、丙酸钾、丁酸钾或上述的任意组合。较佳地,所述捕捉剂是选自于丙酸钾、丁酸钾、乙二胺四乙酸四钾或上述的任意组合。
所述捕捉剂水溶液的质量摩尔浓度范围为2至30mol/kg;较佳地,所述捕捉剂水溶液的质量摩尔浓度范围为15至30mol/kg。
所述捕捉剂水溶液与所述待处理物接触以捕捉二氧化碳时的反应条件没有特别限制,例如但不限于所述捕捉剂溶液是在一大气压及20至50℃下与所述待处理物接触。
本发明二氧化碳收集方法,还包含以下步骤:使所述已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液中的二氧化碳解吸。
在本发明二氧化碳收集法中,使所述已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液中的二氧化碳解吸的其中一个实施态样是,当所述捕捉剂是选自于乙二胺四乙酸四钾、总碳数为12以下的单质子羧酸的钾盐或上述的任意组合时,将所述已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液通过加热以使二氧化碳解吸。所述已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液的加热温度范围没有特别限制;较佳地,所述已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液的加热温度范围为70至100℃。
在本发明二氧化碳收集法中,使所述已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液中的二氧化碳解吸的另一个实施态样是,当所述捕捉剂是选自于总碳数为12以下的单质子羧酸的钾盐时,所述已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液是通过加入水使二氧化碳解吸。所述水的用量范围没有特别限制;较佳地,所述水的用量范围是所述已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液总重量的10重量wt%至50wt%。
本发明二氧化碳收集方法更包含以下步骤:收集从所述已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液解吸的二氧化碳。收集解吸的二氧化碳的方式没有特别限制,具体的方式例如但不限于以排水集气法收集解吸的二氧化碳。
本发明将就以下实施例来作进一步说明,但应了解的是,所述实施例仅为例示说明,而不应被解释为本发明实施的限制。
[实施例1]二氧化碳收集方法
在一大气压及29℃的环境,将二氧化碳气体通入捕捉剂水溶液[由39.26克(0.4mol)的醋酸钾及20克的水所组成,质量摩尔浓度为20mol/kg(等于体积摩尔浓度为8.81M),pH值为10.41]中,反应80分钟,得到已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液(pH值为7.55)。捕捉剂水溶液中,每摩尔醋酸钾的二氧化碳捕捉量为0.273摩尔,等于每升捕捉剂水溶液的二氧化碳捕捉量为2.396摩尔,换算过程如下所示:
(1)0.273mol CO2/1mol醋酸钾,以醋酸钾的摩尔质量98.15g/mol换算后=0.273mol CO2/98.15g醋酸钾;
(2)98.15g醋酸钾是39.26g醋酸钾的2.5倍,将20g的水等比例换算后为50g。并以醋酸钾水溶液换算后=0.273mol CO2/(98.15g醋酸钾+50g水)=0.273mol CO2/148.15g醋酸钾水溶液;
(3)20mol/kg的醋酸钾水溶液的实测密度为1.3g/cm3,所以1300g为一升。1300g是148.15g的8.775倍,将0.273mol CO2/148.15g醋酸钾水溶液等比例换算后=2.396mol CO2/1300g醋酸钾水溶液=2.396mol CO2/1升醋酸钾水溶液。
接着,在一大气压及29℃的环境,将0.15克的温度为30℃的水加入到1.5g已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液中(水的用量是已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液的10wt%),此时从所述已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液中开始冒出二氧化碳的气泡,同时以排水集气法收集解吸的二氧化碳,解吸得到的二氧化碳为27ml。从开始冒出二氧化碳的气泡至不再冒出二氧化碳的气泡为止共历时10秒(即为二氧化碳的解吸时间)。
以及改用不同用量的水加入到已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液中解吸二氧化碳,且每次已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液的用量固定为1.5g。当水的用量是0.3g(水的用量是已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液的20wt%)时,解吸得到的二氧化碳为43ml。当水的用量是0.45g(水的用量是已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液的30wt%)时,解吸得到的二氧化碳为50ml。当水的用量是0.6g(水的用量是已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液的40wt%)时,解吸得到的二氧化碳为60ml。
[实施例2]二氧化碳收集方法
在一大气压及29℃的环境,将二氧化碳气体通入捕捉剂水溶液[由39.26克(0.4mol)的醋酸钾及26.6克的水所组成,质量摩尔浓度为15mol/kg(等于体积摩尔浓度为7.28M),pH值为10.03]中,反应80分钟,得到已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液(pH值为7.58)。捕捉剂水溶液中,每摩尔醋酸钾的二氧化碳捕捉量为0.142摩尔,等于每升捕捉剂水溶液的二氧化碳捕捉量为1.03摩尔,换算过程如下所示:
(1)0.142mol CO2/1mol醋酸钾,以醋酸钾的摩尔质量98.15g/mol换算后=0.142mol CO2/98.15g醋酸钾;
(2)98.15g醋酸钾是39.26g的2.5倍,将26.6g的水等比例换算后为66.5g。并以醋酸钾水溶液换算后=0.142mol CO2/(98.15g醋酸钾+66.5g水)=0.142mol CO2/164.65g醋酸钾水溶液;
(3)15mol/kg的醋酸钾水溶液的实测密度为1.2g/cm3,所以1200g为一升。1200g是164.65g的7.288倍,将0.142mol CO2/164.65g醋酸钾水溶液等比例换算后=1.03mol CO2/1200g醋酸钾水溶液=1.03mol CO2/1升醋酸钾水溶液。
[实施例3]二氧化碳收集方法
在一大气压及29℃的环境,将二氧化碳气体通入捕捉剂水溶液[由39.26克(0.4mol)的醋酸钾及40克的水所组成,质量摩尔浓度为10mol/kg(等于体积摩尔浓度为5.61M),pH值为9.53]中,反应80分钟,得到已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液(pH值为7.45)。捕捉剂水溶液中,每摩尔醋酸钾的二氧化碳捕捉量为0.089摩尔,等于每升捕捉剂水溶液的二氧化碳捕捉量为0.49摩尔,换算过程如下所示:
(1)0.089mol CO2/1mol醋酸钾,以醋酸钾的摩尔质量98.15g/mol换算后=0.089mol CO2/98.15g醋酸钾;
(2)98.15g醋酸钾是39.26g的2.5倍,将40g的水等比例换算后为100g。并以醋酸钾水溶液换算后=0.089mol CO2/(98.15g醋酸钾+100g水)=0.089mol CO2/198.15g醋酸钾水溶液;
(3)10mol/kg的醋酸钾水溶液的实测密度为1.1g/cm3,所以1100g为一升。1100g是198.15g的5.5513倍,将0.089mol CO2/198.15g醋酸钾水溶液等比例换算后=0.49mol CO2/1200g醋酸钾水溶液=0.49mol CO2/1升醋酸钾水溶液。
[实施例4]二氧化碳收集方法
在一大气压及29℃的环境,将二氧化碳气体通入捕捉剂水溶液[由39.26克(0.4mol)的醋酸钾及80克的水所组成,质量摩尔浓度为5mol/kg(等于体积摩尔浓度为3.56M),pH值为9.06]中,反应80分钟,得到已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液(pH值为7.09)。捕捉剂水溶液中,每摩尔醋酸钾的二氧化碳捕捉量为5×10-3摩尔,等于每升捕捉剂水溶液的二氧化碳捕捉量为1.69×10-2摩尔,换算过程如下所示:
(1)5×10-3mol CO2/1mol醋酸钾,以醋酸钾的摩尔质量98.15g/mol换算后=5×10-3mol CO2/98.15g醋酸钾;
(2)98.15g醋酸钾是39.26g的2.5倍,将80g的水等比例换算为200g。并以醋酸钾水溶液换算后=5×10-3mol CO2/(98.15g醋酸钾+200g水)=5×10-3mol CO2/298.15g醋酸钾水溶液;
(3)5mol/kg的醋酸钾水溶液的实测密度为1.01g/cm3,所以1010g为一升。1010g是298.15g的3.387倍,将5×10-3mol CO2/298.15g醋酸钾水溶液等比例换算后=1.69×10- 2mol CO2/1010g醋酸钾水溶液=1.69×10-2mol CO2/1升醋酸钾水溶液。
[实施例5]二氧化碳收集方法
在一大气压及29℃的环境,将二氧化碳气体通入捕捉剂水溶液[由22.4克(0.2mol)的丙酸钾及12.5克的水所组成,质量摩尔浓度为16mol/kg(等于体积摩尔浓度为6.47M),pH值为9.06]中,反应80分钟,得到已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液(pH值为7.59)。捕捉剂水溶液中,每摩尔醋酸钾的二氧化碳捕捉量为0.23摩尔,等于每升捕捉剂水溶液的二氧化碳捕捉量为1.49摩尔,换算过程如下所示:
(1)0.23mol CO2/1mol丙酸钾,以丙酸钾的摩尔质量112.1689g/mol换算后=0.23mol CO2/112.1689g丙酸钾;
(2)112.1689g丙酸钾是22.4g的5.01倍,将12.5g的水等比例换算后为62.59g。并以丙酸钾水溶液换算后=0.23mol CO2/(112.1689g丙酸钾+62.59g水)=0.23mol CO2/174.7589g丙酸钾水溶液;
(3)16mol/kg的丙酸钾水溶液的实测密度为1.13g/cm3,所以1130g为一升。1130g是174.7589g的6.466倍,将0.23mol CO2/174.7589g丙酸钾水溶液等比例换算后=1.49molCO2/1130g丙酸钾水溶液=1.49mol CO2/1升丙酸钾水溶液。
[实施例6]二氧化碳收集方法
在一大气压及29℃的环境,将二氧化碳气体通入捕捉剂水溶液[由25.222克(0.2mol)的丁酸钾及12.5克的水所组成,质量摩尔浓度为16mol/kg(等于体积摩尔浓度为5.9M),pH值为9.93]中,反应80分钟,得到已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液(pH值为7.58)。捕捉剂水溶液中,每摩尔醋酸钾的二氧化碳捕捉量为0.326摩尔,等于每升捕捉剂水溶液的二氧化碳捕捉量为1.95摩尔,换算过程如下所示:
(1)0.326mol CO2/1mol丁酸钾,以丁酸钾的摩尔质量126.11g/mol换算后=0.326mol CO2/126.11g丁酸钾;
(2)126.11g丁酸钾是25.222g的5倍,将12.5g的水等比例换算后为62.5g。并以丁酸钾水溶液换算后=0.326mol CO2/(126.11g丁酸钾+62.5g水)=0.326mol CO2/188.61g丁酸钾水溶液;
(3)16mol/kg的丁酸钾水溶液的实测密度为1.13g/cm3,所以1130g为一升。1130g是188.61g的5.9912倍,将0.326mol CO2/188.61g丁酸钾水溶液等比例换算后=1.95molCO2/1130g丁酸钾水溶液=1.95mol CO2/1升丁酸钾水溶液。
[实施例7]二氧化碳收集方法
将实施例1得到的已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液以微波炉(厂牌型号:TATUNGTMO-17MB)加热以使二氧化碳气体从所述已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液解吸,其中,加热功率为700瓦,加热时间为3秒。
[实施例8]二氧化碳收集方法
使用与实施例1中相同方法得到实施例8的已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液,差别在于实施例8中的捕捉剂为乙二胺四乙酸四钾且捕捉剂水溶液的质量摩尔浓度为2.65mol/kg。将实施例8得到的已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液以微波炉(厂牌型号:TATUNG TMO-17MB)加热以使二氧化碳气体从所述已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液解吸,其中,加热功率为700瓦,加热时间为3秒。
[实施例9至16]二氧化碳收集方法
为了测试本发明二氧化碳收集方法是否也能吸收硫氧化物(SOx)及氮氧化物(NOx),以及硫氧化物及氮氧化物是否会造成所述二氧化碳收集方法捕捉二氧化碳的效果降低,使用与实施例1的相同流程进行实施例9至16,差别在于:在实施例9至16的捕捉剂水溶液中另外添加硫酸或硝酸,以及不进行「使已捕捉二氧化碳的捕捉剂溶液中的二氧化碳解吸」的步骤。其中,实施例9中添加浓度为500ppm的硫酸;实施例10中添加浓度为1000ppm的硫酸;实施例11中添加浓度为2500ppm的硫酸;实施例12中添加浓度为5000ppm的硫酸;实施例13中添加浓度为500ppm的硝酸;实施例14中添加浓度为1000ppm的硝酸;实施例15中添加浓度为2500ppm的硝酸;实施例16中添加浓度为5000ppm的硝酸。
实施例1至8中捕捉剂水溶液的种类、二氧化碳的捕捉量及解吸量如表1所示。实施例9至16中硫酸的添加量、硝酸的添加量、捕捉剂水溶液与二氧化碳反应的时间、二氧化碳的捕捉量如表2所示。
上述的实施例6二氧化碳收集方法中,并对「捕捉二氧化碳的速率」进行量测,并以浓度为30wt%的单乙醇胺(MEA)水溶液作为对照组。「捕捉二氧化碳的速率」的结果如表3所示。
[比较例1]二氧化碳收集方法
在一大气压及29℃的环境,将二氧化碳气体通入捕捉剂水溶液[由39.17克(0.25mol)的醋酸钙及100克的水所组成,质量摩尔浓度为2.5mol/kg,pH值为6.6]中,反应80分钟后没有捕捉到二氧化碳。
[比较例2及3]二氧化碳收集方法
使用与比较例1的相同流程进行比较例2及3,差别在于比较例2中的捕捉剂为醋酸钠,捕捉剂水溶液的质量摩尔浓度为14mol/kg(等于体积摩尔浓度7.1M);比较例3中的捕捉剂为草酸钾,捕捉剂水溶液的质量摩尔浓度为2.1m。比较例1至3中捕捉剂水溶液的种类、二氧化碳的捕捉量如表4所示。
上述各实施例及比较例,是将与二氧化碳反应后的捕捉剂水溶液使用热重力分析-傅里叶转换红外光谱(简称TGA-FTIR,其中,FT-IR型号为Varian 2000FTIR,接收器型号为Varian TGA/IR INTERFACE,TGA型号为TGAQ50)进行检测,以检验所述二氧化碳收集方法是否有捕捉到二氧化碳。并使用热重力分析-傅里叶转换红外光谱以及澄清石灰水检测从所述已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液中解吸的气体是否为二氧化碳。在热重力分析-傅里叶转换红外光谱中,在2400cm-1的位置有吸收峰可以作为被捕捉到的气体以及解吸产生的气体确实为二氧化碳的证明。
表1
表2
表3
注:捕捉二氧化碳的速率为捕捉剂水溶液与二氧化碳气体反应15分钟,计算方式是将反应15分钟后每升捕捉剂水溶液的二氧化碳捕捉量(摩尔)除以反应时间15分钟。
表4
由表1可知,实施例1至8二氧化碳收集方法分别使用醋酸钾水溶液、丙酸钾水溶液、丁酸钾水溶液及乙二胺四乙酸四钾水溶液作为捕捉剂水溶液并配合上述捕捉剂水溶液的浓度,能够有效地捕捉二氧化碳。进一步地,实施例1至8二氧化碳收集方法通过简便的二氧化碳解吸方式(加水或加热),即能够使所述已捕捉二氧化碳的捕捉剂溶液中的二氧化碳近乎完全解吸,而有利于二氧化碳的回收及再利用。
由表4的结果可知,比较例1至3二氧化碳收集方法因为分别使用醋酸钙水溶液、醋酸钠水溶液及草酸钾水溶液作为捕捉剂水溶液而无法捕捉二氧化碳。
由表2的结果可知,在实施例9至12中因加入的硫酸与捕捉剂水溶液反应而产生硫酸钾的沉淀,实施例13至16中因加入的硝酸与捕捉剂水溶液反应而产生硝酸钾的沉淀,代表实施例9至16二氧化碳收集方法也能吸收硫酸及硝酸,且硫酸及硝酸不会造成二氧化碳收集方法吸收二氧化碳的效果降低。
由表3的结果可知,相较于目前业界最常使用的二氧化碳捕捉剂「单乙醇胺」,实施例6二氧化碳收集方法捕捉二氧化碳的速率较快。
综上所述,本发明二氧化碳的收集方法,通过以含有所述特定捕捉剂且仅以水作为溶剂的所述捕捉剂水溶液与所述捕捉剂水溶液的浓度范围配合,从而方便且有效地从所述待处理物中捕捉二氧化碳。且因所述捕捉剂水溶液仅以水作为溶剂,后续所述已捕捉二氧化碳的捕捉剂溶液通过加热即能够使二氧化碳解吸,以及当所述捕捉剂是选自于总碳数为12以下的单质子羧酸的钾盐时,后续所述已捕捉二氧化碳的捕捉剂溶液通过加入水即能够使二氧化碳解吸。所述二氧化碳的收集方法也能够吸收待处理物中的硫氧化物(SOx)及氮氧化物(NOx),且不会因硫氧化物及氮氧化物而造成所述二氧化碳的收集方法捕捉二氧化碳的效果降低。以及相较于现有技术使用单乙醇胺捕捉二氧化碳,本发明二氧化碳的收集方法捕捉二氧化碳的速率较快。故确实能达成本发明的目的。
只是以上所述,为本发明的较佳实施例而已,当不能用此限定本发明实施的范围,也就是说大凡依本发明申权利要求书及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰,皆仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种二氧化碳收集方法,其特征在于:其包含以下步骤:
将捕捉剂水溶液与含有二氧化碳的待处理物接触,以获得已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液,所述捕捉剂水溶液是由水及至少一种用于捕捉二氧化碳的捕捉剂所组成,所述捕捉剂是选自于乙二胺四乙酸四钾、总碳数为12以下的单质子羧酸的钾盐或上述的任意组合,且所述捕捉剂水溶液的质量摩尔浓度范围为2至30mol/kg。
2.根据权利要求1所述的二氧化碳收集方法,其特征在于,所述总碳数为12以下的单质子羧酸的钾盐是选自于醋酸钾、丙酸钾、丁酸钾或上述的任意组合。
3.根据权利要求1所述的二氧化碳收集方法,其特征在于,所述捕捉剂是选自于丙酸钾、丁酸钾、乙二胺四乙酸四钾或上述的任意组合。
4.根据权利要求1所述的二氧化碳收集方法,其特征在于,所述捕捉剂水溶液的质量摩尔浓度范围为15至30mol/kg。
5.根据权利要求1所述的二氧化碳收集方法,其特征在于其还包含以下步骤:使所述已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液中的二氧化碳解吸。
6.根据权利要求5所述的二氧化碳收集方法,其特征在于,当所述捕捉剂是选自于总碳数为12以下的单质子羧酸的钾盐时,所述已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液是通过加入水使二氧化碳解吸。
7.根据权利要求6所述的二氧化碳收集方法,其特征在于,所述水的用量范围是所述已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液总重量的10wt%至50wt%。
8.根据权利要求5所述的二氧化碳收集方法,其特征在于,所述已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液是通过加热以使二氧化碳解吸。
9.根据权利要求8所述的二氧化碳收集方法,其特征在于,所述已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液的加热温度范围为70至100℃。
10.根据权利要求5所述的二氧化碳收集方法,其特征在于其还包含以下步骤:收集从所述已捕捉二氧化碳的捕捉剂水溶液解吸的二氧化碳。
CN201810529068.7A 2018-05-29 2018-05-29 二氧化碳收集方法 Pending CN110542598A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810529068.7A CN110542598A (zh) 2018-05-29 2018-05-29 二氧化碳收集方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810529068.7A CN110542598A (zh) 2018-05-29 2018-05-29 二氧化碳收集方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110542598A true CN110542598A (zh) 2019-12-06

Family

ID=68701183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810529068.7A Pending CN110542598A (zh) 2018-05-29 2018-05-29 二氧化碳收集方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110542598A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB391786A (en) * 1931-10-30 1933-05-01 Ig Farbenindustrie Ag Improvements in the separation of weak acids from gaseous mixtures
GB1091261A (en) * 1965-03-16 1967-11-15 Power Gas Ltd Improvements in the separation of acidic gases from gaseous mixtures
US3896212A (en) * 1966-02-01 1975-07-22 Eickmeyer Allen Garland Method and compositions for removing acid gases from gaseous mixtures and reducing corrosion of ferrous surface areas in gas purification systems
CN1112852A (zh) * 1994-03-09 1995-12-06 关西电力株式会社 从燃烧废气中除去二氧化碳的方法
CN101612509A (zh) * 2009-07-29 2009-12-30 大连理工大学 捕集混合气体中二氧化碳的复合脱碳溶液
CN101637689A (zh) * 2009-01-09 2010-02-03 清华大学 一种捕集或分离二氧化碳的吸收溶剂
CN105939774A (zh) * 2013-12-19 2016-09-14 碳捕获有限公司 用于捕获和释放酸性气体的系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB391786A (en) * 1931-10-30 1933-05-01 Ig Farbenindustrie Ag Improvements in the separation of weak acids from gaseous mixtures
GB1091261A (en) * 1965-03-16 1967-11-15 Power Gas Ltd Improvements in the separation of acidic gases from gaseous mixtures
US3896212A (en) * 1966-02-01 1975-07-22 Eickmeyer Allen Garland Method and compositions for removing acid gases from gaseous mixtures and reducing corrosion of ferrous surface areas in gas purification systems
CN1112852A (zh) * 1994-03-09 1995-12-06 关西电力株式会社 从燃烧废气中除去二氧化碳的方法
CN101637689A (zh) * 2009-01-09 2010-02-03 清华大学 一种捕集或分离二氧化碳的吸收溶剂
CN101612509A (zh) * 2009-07-29 2009-12-30 大连理工大学 捕集混合气体中二氧化碳的复合脱碳溶液
CN105939774A (zh) * 2013-12-19 2016-09-14 碳捕获有限公司 用于捕获和释放酸性气体的系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
化学工业部科学技术情报研究所: "《化肥手册》", 30 April 1981 *
袁文峰: "膜接触器分离、回收烟道气中二氧化碳的研究", 《万方学位论文》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3488915B1 (en) Use of an organic-aqueous mixture for the capture and release of co2
CN108993125B (zh) 一种脱除空气和烟道气中二氧化碳的低共熔溶剂
WO2011135378A1 (en) Process for the capture of carbon dioxide
KR101447818B1 (ko) 아민계 용액과 이산화탄소를 이용한 금속 탄산염의 제조방법
AU2006314381A1 (en) Method of separating and/or purifying a gas mixture
Shuangchen et al. Experimental study of Co (II) additive on ammonia escape in carbon capture using renewable ammonia
TWI646050B (zh) 二氧化碳收集方法
CN103381330A (zh) 一种用于捕集或分离二氧化碳的吸收剂及其应用
GB2517052A (en) Acid gas recovery system and acid gas recovery apparatus
JP5662327B2 (ja) 二酸化炭素吸収液
US11291948B2 (en) Acidic gas absorbent, acidic gas removal method and acidic gas removal apparatus
CN110542598A (zh) 二氧化碳收集方法
CN109012089B (zh) 一种利用氢氧化钾及碳酸钾捕集二氧化碳的方法
CN102688676A (zh) 一种电厂烟气氨法脱碳工艺
KR101527453B1 (ko) 금속염을 이용한 암모니아의 슬립 억제방법
CN113975940B (zh) 双功能离子液体联合无机碱液的复合吸收剂及其应用
Chioyama et al. Temperature-dependent double-step CO2 occlusion of K2CO3 under moist conditions
CN115138178A (zh) 多胺基有机胺、离子液体复合型co2吸收剂及其制备方法、应用
WO2010049739A2 (en) Process for the capture of carbon dioxide
CN113735786B (zh) 一种高效可逆吸收氨气的多位点三氮唑类离子液体
CN114653166B (zh) 含有羧酸的组合物及其制备方法和应用
CN115253597A (zh) 氨基酸盐-乙二醇复合co2吸收剂及其制备方法、应用
JP2023123011A (ja) 二酸化炭素の分離回収方法
CN113842749A (zh) 醇胺、离子液体复合型co2吸收剂及其制备方法、应用
CN110882675A (zh) 一种可再生硫化氢气体吸附剂的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20191206

RJ01 Rejection of invention patent application after publication