KR20220120279A - Method for preparing spherical amine-based carbon dioxide adsorbent by one-pot synthesis - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 구형 아민계 이산화탄소 흡착제의 원-폿 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아민 화합물과 담지체 원료가 혼합된 용액을 1회 분무건조를 통해 합성하여, 제조과정이 매우 단순화되어 대량생산에 있어서 상당한 이점을 나타내는 구형 아민계 이산화탄소 흡착제의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a one-pot manufacturing method of a spherical amine-based carbon dioxide adsorbent, and more particularly, by synthesizing a solution in which an amine compound and a carrier raw material are mixed through one spray drying, the manufacturing process is greatly simplified and mass production It relates to a method for producing a spherical amine-based carbon dioxide adsorbent that exhibits significant advantages in
CO2 포집 및 저장(CCS; Carbon Dioxide Capture & Storage) 기술은 화석연료 사용으로 인해 발전소, 화학 공정 등의 대량 배출원으로부터 배출되는 CO2를 포집하여 대기 중으로 배출되지 않도록 저장하는 기술이다. 온실가스에 의한 지구온난화에 의해 인류생존이 위협받을 것이라는 우려가 커지고 있으나, 전 세계 에너지 소비구조 예측에 의하면 화석연료에 대한 수요는 여전히 증가할 것으로 전망되고 있다. 그렇기 때문에 이산화탄소 배출을 최소화하면서 화석연료를 사용하기 위해서는 CCS 기술 개발이 반드시 필요하다.Carbon Dioxide Capture & Storage (CCS) technology captures and stores CO 2 emitted from mass emission sources such as power plants and chemical processes due to the use of fossil fuels so as not to be emitted into the atmosphere. Although there is growing concern that human survival will be threatened by global warming caused by greenhouse gases, the demand for fossil fuels is still expected to increase according to the global energy consumption structure forecast. Therefore, it is essential to develop CCS technology to use fossil fuels while minimizing carbon dioxide emissions.
이산화탄소를 포집할 때는 이산화탄소 배출가스로부터 이산화탄소를 분리한 후 고농도로 농축해야 한다. 이러한 포집 기술에는 연소 후 포집기술(Post-Combustion Capture), 연소 전 포집기술(Pre-Combustion Capture), 그리고 산소 연소기술(Oxy-combustion capture) 세 종류가 있다. 이 중 현재 공정시스템에 쉽게 적용 가능하며 가장 상용화에 근접한 기술은 연소 후 포집기술이다. 연소 후 포집기술 중 가장 널리 쓰이고 있는 벤치마크 기술은 모노에탄올아민(Monoethanolamine, MEA) 등의 아민 수용액을 이용한 습식흡수법으로, 이 기술은 아민 수용액과 이산화탄소의 화학흡착을 통해 선택적으로 이산화탄소를 흡착한 후 용액을 고온에서 재생하여 고농도의 이산화탄소를 분리해내는 방법이다. 이러한 방법이 현재 가장 널리 사용되는 이유는, 아민 수용액의 경우 높은 이산화탄소 선택도를 가지고 열교환이 용이하다는 이점 때문이다. 하지만 이 방법의 경우 장비의 부식 및 아민의 증발과 같은 단점이 존재한다. 이 단점을 극복하고자 습식흡수법이 아닌 건식흡착제를 이용한 포집기술이 주목받고 있으며, 이러한 건식흡착제는 이론적으로 흡수제의 재생이 필요한 열에너지가 적게 요구되고 아민 증발, 부식 등의 문제가 없기 때문에 습식흡수법을 대체할 기술로 평가받고 있다. When carbon dioxide is captured, carbon dioxide must be separated from carbon dioxide exhaust gas and then concentrated to a high concentration. There are three types of these capture technologies: post-combustion capture, pre-combustion capture, and oxygen-combustion capture. Among them, the technology that can be easily applied to the current process system and is the closest to commercialization is the post-combustion capture technology. Among the post-combustion capture technologies, the most widely used benchmark technology is the wet absorption method using an aqueous amine solution such as monoethanolamine (MEA). It is a method of separating high concentration of carbon dioxide by regenerating the solution at high temperature. The reason this method is currently most widely used is because of the advantage that the amine aqueous solution has high carbon dioxide selectivity and easy heat exchange. However, this method has disadvantages such as corrosion of equipment and evaporation of amines. In order to overcome this disadvantage, a collection technology using a dry adsorbent rather than a wet absorption method is attracting attention. It is considered as an alternative technology.
아민 기반의 건식흡착제는 아민 수용액을 이용한 습식흡수법과 마찬가지로 흡착제 내 아민과 이산화탄소의 화학결합을 통해 이산화탄소의 흡착이 이루어진다. 이러한 이산화탄소 건식흡착제는 다공질성 담지체에 아민이 담지된 형태의 흡착제가 많이 연구되었는데, 대표적으로는 메조다공성 실리카인 MCM-41에 아민 그룹의 밀도가 높은 폴리에틸렌이민을 담지하여 제조한 흡착제(Xu, X., Song, C., Andresen J. M., Miller, B. G., Scaroni, A. W., "Preparation and Characterization of Novel CO2 Molecular Basket Adsorbents Based on Polymer-modified Mesoporous Molecular Sieve MCM-41", Micro. Meso. Mater., 62,29-45(2003)), 중공(hollow sphere) 입상 형태의 메조다공성 실리카를 폴리에틸렌이민의 담체로 사용하여 제조한 흡착제(Qi, G., Wang, Y., Estevez, L., Duan, X., Anako, N., Park, A. A., Li, W., Jones, C. W., Giannelis, E. P., "High efficiency nanocomposite sorbents for CO2 capture based on amine-functionalized mesoporous capsules", Energy & Environmental Science 4,444-452(2011)), 메조기공 부피가 매우 큰 MCF(Mesocellualr Silica Foam)에 폴리에틸렌이민을 담지한 흡착제에 대하여 이산화탄소 흡착능 및 흡착속도를 분석(Zhang, H., Goeppert, A., Czaun, M., SuryaPrakash, G. K., Olah, G. A., "CO2 capture on easily regenerable hybrid adsorbents based on polyamines and mesocellular silica foam. Effect of pore volume of the support and polyamine molecular weight", Royal Society of Chemistry 4,19403-19417(2014))하는 연구가 있다. 이러한 이산화탄소 건식흡착제 연구에서 아민을 담지체에 담지하는 대표적인 방식으로는 담체의 표면 하이드록시기와 같은 작용기를 이용한 접목반응(Grafting)이나 담체의 기공 내에 아민 물질을 함침(Impregnation)하는 방식이 있다.In the amine-based dry adsorbent, carbon dioxide is adsorbed through the chemical bond between the amine and carbon dioxide in the adsorbent, similar to the wet absorption method using an aqueous amine solution. As for the carbon dioxide dry adsorbent, a type of adsorbent in which an amine is supported on a porous carrier has been studied. Typically, an adsorbent (Xu, Xu, X., Song, C., Andresen J. M., Miller, B. G., Scaroni, A. W., "Preparation and Characterization of Novel CO2 Molecular Basket Adsorbents Based on Polymer-modified Mesoporous Molecular Sieve MCM-41", Micro. Meso. Mater., 62 , 29-45 (2003)), an adsorbent prepared using hollow sphere granular mesoporous silica as a polyethyleneimine carrier (Qi, G., Wang, Y., Estevez, L., Duan, X) ., Anako, N., Park, A. A., Li, W., Jones, C. W., Giannelis, E. P., "High efficiency nanocomposite sorbents for CO2 capture based on amine-functionalized mesoporous capsules", Energy & Environmental Science 4,444-452 (2011) )), analysis of carbon dioxide adsorption capacity and adsorption rate for an adsorbent loaded with polyethyleneimine on MCF (Mesocellualr Silica Foam) with a very large mesopore volume (Zhang, H., Goeppert, A., Czaun, M., SuryaPrakash, G. K. , Olah, G. A., "CO2 capture on easily regenerable hybrid adsorbents based on polyamines and mesocellular silica foam. Effect of pore volume of the support and polyamine molecul ar weight", Royal Society of Chemistry 4,19403-19417 (2014)). In such a carbon dioxide dry adsorbent research, a representative method of supporting an amine on a carrier is a grafting reaction using a functional group such as a hydroxyl group on the surface of the carrier or a method of impregnating an amine material in the pores of the carrier.
하지만 이러한 방식으로 아민 화합물을 담지체에 담지할 경우, 아민 화합물과 담지체를 제조하는 공정이 각각 필요하다. 따라서 해당 공정은 담지체 제조를 위한 건조, 소성 공정을 포함하여 아민 물질을 담지체에 접목, 함침하는 공정, 이후 건조하는 공정 등 복잡한 과정을 거치게 되고, 이는 생산비용을 증가시키고 생산성도 떨어뜨리는 부정적 요인으로 작용한다. 따라서 흡착제의 대량생산을 하는 데 있어서 용이성을 높이기 위해, 가능한 단순화된 흡착제 생산공정에 대한 개발이 필요하다.However, when the amine compound is supported on the support in this way, a process for preparing the amine compound and the support is required, respectively. Therefore, the process undergoes a complex process such as grafting, impregnating, and drying the amine material to the support, including drying and firing processes for manufacturing the support, which increases production cost and reduces productivity. act as a factor Therefore, in order to increase the ease of mass production of the adsorbent, it is necessary to develop a process for producing the adsorbent as simplified as possible.
이에, 본 발명자들은 이산화탄소 흡착이 가능한 아민 화합물과 담지체를 따로 제조하여 접목하거나 함침하여 흡착제를 제조하지 않고도 대량생산을 하는 데 있어서 용이성을 높이기 위해, 가능한 단순화된 흡착제 생산공정을 개발하기 위하여 예의 노력한 결과, 아민 화합물과 담지체 원료를 원-폿으로 합성하여 1회의 분무 건조과정을 통해 구형 아민계 이산화탄소 흡착제를 합성하였고, 제조과정이 매우 단순화되어 대량생산에 있어서 상당한 이점을 나타내는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the present inventors have made a diligent effort to develop a simplified adsorbent production process as possible to increase the ease of mass production without preparing an adsorbent by grafting or impregnating an amine compound capable of adsorbing carbon dioxide and a carrier separately. As a result, it was confirmed that the amine compound and the carrier raw material were synthesized in one-pot and a spherical amine-based carbon dioxide adsorbent was synthesized through a single spray drying process, and the manufacturing process was greatly simplified, showing significant advantages in mass production. invention was completed.
본 발명의 목적은 아민계 이산화탄소 흡착제를 접목이나 함침의 방식으로 아민 화합물을 담지체에 담지하는 방식을 통해 제조하는 것이 아닌, 아민 화합물과 담지체 원료를 원-폿으로 혼합한 용액을 분무건조를 통해 제조함으로써 대량생산 측면에서 상당한 이점이 있는, 구형 아민계 이산화탄소 흡착제의 제조방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is not to prepare an amine compound through a method of supporting an amine compound on a carrier by grafting or impregnating an amine-based carbon dioxide adsorbent, but spray drying a solution in which an amine compound and a carrier raw material are mixed in one pot. It is to provide a method for producing a spherical amine-based carbon dioxide adsorbent, which has a significant advantage in terms of mass production by manufacturing through it.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 흡착제를 이용한 이산화탄소 흡착방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a carbon dioxide adsorption method using the adsorbent prepared by the above method.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, (a) 용매에 아민 화합물이 용해된 용액에 담지체 원료를 첨가한 다음, 반응시키는 단계; 및 (b) 상기 용액을 분무 건조하여 용매를 제거한 구형 아민계 이산화탄소 흡착제를 수득하는 단계를 포함하는 구형 아민계 이산화탄소 흡착제의 제조방법을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of: (a) adding a support material to a solution in which an amine compound is dissolved in a solvent, and then reacting; and (b) spray-drying the solution to obtain a spherical amine-based carbon dioxide adsorbent from which the solvent is removed.
본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조된 흡착제를 이용한 이산화탄소 흡착방법을 제공한다.The present invention also provides a carbon dioxide adsorption method using the adsorbent prepared by the above method.
본 발명에 따른 구형 아민계 이산화탄소 흡착제는 원-폿으로 합성되며 1회의 분무 건조방식의 공정을 거치는 것을 특징으로 한다. 기존의 아민계 이산화탄소 흡착제의 경우, 아민 화합물을 담지체에 담지하는 대표적인 방식인 접목, 함침의 방식으로 아민 화합물과 담지체를 제조하는 공정이 각각 필요하다. 이러한 일반적인 공정은 담지체 제조를 위한 건조, 소성 공정을 포함하여 아민 물질을 담지체에 접목, 함침하는 공정, 이후 건조하는 공정 등 복잡한 과정을 거치게 되는데, 이는 대량생산 측면에서 상당히 불리하다. 반면, 본 발명에 따른 원-폿으로 아민계 구형 아민계 이산화탄소 흡착제는 아민 화합물과 담지체 원료가 원-폿으로 혼합되어 단 1회의 분무 건조로 제조되기 때문에 대량생산 측면에서 상당한 이점을 가지고 있다. The spherical amine-based carbon dioxide adsorbent according to the present invention is synthesized in one-pot and is characterized in that it undergoes a one-time spray drying process. In the case of the conventional amine-based carbon dioxide adsorbent, a process of preparing the amine compound and the support by grafting and impregnation, which are representative methods of supporting the amine compound on the support, is required, respectively. Such a general process undergoes complex processes such as grafting, impregnating, and subsequent drying of the amine material to the support, including drying and firing processes for preparing the support, which is quite disadvantageous in terms of mass production. On the other hand, the one-pot amine-based spherical amine-based carbon dioxide adsorbent according to the present invention has a significant advantage in terms of mass production because the amine compound and the carrier raw material are mixed in one-pot and manufactured by spray drying only once.
도 1은 원-폿으로 합성된 구형 아민계 이산화탄소 흡착제의 제조방법을 도식화하여 나타낸 것이다.
도 2은 제조예 1에서 제조된 구형 아민계 이산화탄소 흡착제들의 흡착능을 비교한 그래프이다.
도 3는 제조예 1에서 제조된 구형 아민계 이산화탄소 흡착제 “50 wt% EB-PEI/SiO2"의 광학 현미경 이미지이다.1 schematically shows a method for preparing a spherical amine-based carbon dioxide adsorbent synthesized in one-pot.
2 is a graph comparing the adsorption capacity of the spherical amine-based carbon dioxide adsorbents prepared in Preparation Example 1.
3 is an optical microscope image of the spherical amine-based carbon dioxide adsorbent “50 wt% EB-PEI/SiO 2 ” prepared in Preparation Example 1.
본 발명은 하기의 설명에 의하여 모두 달성될 수 있다. 하기의 설명은 본 발명의 바람직한 구체적인 예를 기술하는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 첨부된 도면은 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 개별 구성에 관한 세부 사항은 후술하는 관련 기재의 구체적 취지에 의하여 적절히 이해될 수 있다. The present invention can all be achieved by the following description. It should be understood that the following description describes preferred specific examples of the present invention, and the present invention is not necessarily limited thereto. In addition, the accompanying drawings are provided to aid understanding, and the present invention is not limited thereto, and details regarding individual configurations may be properly understood by the specific purpose of the related description to be described later.
다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술 분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In general, the nomenclature used herein is those well known and commonly used in the art.
본 발명에서는 아민 화합물을 담지체에 접목, 함침 하는 방식으로 담지했던 기존 방식으로 아민계 이산화탄소 흡착제를 합성하는 방식 대신, 원-폿으로 아민 화합물과 담지체를 혼합한 용액을 분무건조하여 합성하였을 경우 대량생산 측면에서 용이하면서, 우수한 이산화탄소 흡착 성능을 가진다는 것을 확인할 수 있었다. In the present invention, instead of the method of synthesizing the amine-based carbon dioxide adsorbent in the conventional method supported by grafting and impregnating the amine compound to the carrier, a solution in which the amine compound and the carrier are mixed in one-pot is spray-dried and synthesized It was confirmed that it was easy in terms of mass production and had excellent carbon dioxide adsorption performance.
따라서, 본 발명은 일 과점에서, (a) 용매에 아민 화합물이 용해된 용액에 담지체 원료를 첨가한 다음, 반응시키는 단계; 및 (b) 상기 용액을 분무 건조하여 용매를 제거한 구형 아민계 이산화탄소 흡착제를 수득하는 단계를 포함하는 구형 아민계 이산화탄소 흡착제의 제조방법에 관한 것이다. Accordingly, the present invention, at one point, (a) adding a support material to a solution in which an amine compound is dissolved in a solvent, followed by reacting; and (b) spray-drying the solution to obtain a spherical amine-based carbon dioxide adsorbent from which the solvent is removed.
본 발명은 다른 관점에서, 상기 방법으로 제조된 흡착제를 이용한 이산화탄소 흡착방법에 관한 것이다. In another aspect, the present invention relates to a carbon dioxide adsorption method using the adsorbent prepared by the above method.
본 발명의 있어서, 상기 반응시키는 단계는 용액을 교반하여 균일하게 혼합된 용액을 수득하는 단계를 의미한다. In the present invention, the step of reacting means a step of obtaining a uniformly mixed solution by stirring the solution.
본 발명의 일 실시예로, (i) 용매에 아민 화합물이 용해된 용액에 담지체 원료를 첨가하는 단계; (ii) 상기 (i) 단계의 용액을 교반하여 균일하게 혼합된 용액을 수득하는 단계; 및 (iii) 상기 (ii) 용액을 분무 건조하여 용매를 제거한 구형 아민계 이산화탄소 흡착제를 수득하는 단계를 포함하는 구형 아민계 이산화탄소 흡착제의 제조방법에 관한 것이다. In an embodiment of the present invention, (i) adding a support material to a solution in which an amine compound is dissolved in a solvent; (ii) stirring the solution of step (i) to obtain a uniformly mixed solution; and (iii) spray-drying the (ii) solution to obtain a spherical amine-based carbon dioxide adsorbent from which the solvent is removed.
본 발명에 있어서, 상기 아민 화합물은 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표현되는 단위 골격 구조를 포함할 수 있다.In the present invention, the amine compound may include a unit skeleton structure represented by the following Chemical Formula 1 or Chemical Formula 2.
[화학식 1] [Formula 1]
-[(CH2)x-NR]y--[(CH 2 ) x -NR] y -
여기서, R은 수소 또는 1 내지 18개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기이고, x=2~6의 정수이며, y=1~100의 정수이다.Here, R is hydrogen or a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, x = an integer of 2 to 6, and y = an integer of 1 to 100.
[화학식 2][Formula 2]
-[(CH2)x-NH2]-[(CH 2 ) x -NH 2 ]
여기서, x=2~6의 정수이다.Here, x = an integer of 2 to 6.
상기 화학식 1 및 2에서 바람직하게는 폴리에틸렌이민 기본구조(x=2일 경우) 또는 폴리프로필렌이민 기본구조(x=3일 경우)와 같은 폴리알킬렌이민을 포함할 수 있다.In
본 발명에 있어서, 상기 아민 화합물은 에틸렌다이아민(Ethylenediamine), 트라이에틸렌테트라아민(Triethylenetetramine), 테트라에틸렌펜타아민(Tetraethylenepentamine), 펜타에틸렌헥사아민(Pentaethylenehexamine), 헥사에틸렌헵타아민(Hexaethyleneheptamine), 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine), 폴리프로필렌이민(Polypropyleneimine)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 아민 화합물은 하기 화학식 3으로 표현되는 하이드록시기 함유 탄소 사슬을 포함하는 에틸렌이민류 아민화합물을 포함할 수 있다. In the present invention, the amine compound is ethylenediamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, hexaethyleneheptamine, polyethyleneimine. (Polyethyleneimine), may include polypropyleneimine (Polypropyleneimine). In addition, the amine compound may include an ethyleneimine-type amine compound including a hydroxyl group-containing carbon chain represented by the following formula (3).
[화학식 3] [Formula 3]
여기서, X는 하이드록시기 또는 하이드록시기가 함유된 1 내지 18개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기이고, m=1~100의 정수이다.Here, X is a hydroxy group or a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms containing a hydroxy group, and m = an integer of 1 to 100.
상기 화학식 3에서 바람직하게는 X는 하이드록시기, 하이드록시기가 함유된 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기이며, m은 2~20의 정수이다.In
본 발명에 있어서, 상기 담지체 원료는 실리카, 알루미나, 활성탄소, 제올라이트, 및 금속-유기 골격체(Metal-organic frameworks, MOF)로 구성된 군에서 선택될 수 있으며, 바람직하게는 실리카일 수 있다.In the present invention, the support material may be selected from the group consisting of silica, alumina, activated carbon, zeolite, and metal-organic frameworks (MOF), preferably silica.
본 발명에 있어서, 상기 아민 화합물 및 담지체 원료를 혼합한 용액은 첨가제를 추가로 포함할 수 있으며, 첨가제는 규산 나트륨, 규산 칼슘, 칼슘 알루미네이트 및 벤토나이트로 구성된 군에서 선택될 수 있으며, 바람직하게는 규산 나트륨일 수 있다. In the present invention, the solution in which the amine compound and the carrier raw material are mixed may further include an additive, and the additive may be selected from the group consisting of sodium silicate, calcium silicate, calcium aluminate and bentonite, preferably may be sodium silicate.
상기 첨가제를 첨가하는 경우, 혼합용액을 분무건조 시, 첨가제가 담지체 원료들이 강하게 결합할 수 있는 바인더 역할을 하여 흡착제의 강도를 개선하는 효과가 있다. In the case of adding the additive, when the mixed solution is spray-dried, the additive acts as a binder that can strongly bind the support materials, thereby improving the strength of the adsorbent.
본 발명에 있어서, 첨가제는 담체 화합물 질량 대비 0.1-20 중량%이고, 바람직하게는 5-10 중량%이다. 아민 화합물이 0.1 중량% 미만이면 담체 화합물 대비 첨가제의 비율이 낮기 때문에 강도가 충분하지 않을 수 있고, 20 중량%를 초과할 경우, 담체 화합물 대비 과도하게 첨가된 첨가제가 강도를 높이는 바인더 역할을 하는 것을 넘어서 담지체가 가지는 기공을 막아 이산화탄소가 흡착제 내부로 확산하는 것을 억제하여 흡착속도가 감소할 수 있다. In the present invention, the additive is 0.1-20 wt%, preferably 5-10 wt%, based on the mass of the carrier compound. If the amine compound is less than 0.1% by weight, the strength may not be sufficient because the ratio of the additive to the carrier compound is low, and if it exceeds 20% by weight, the additive excessively added compared to the carrier compound serves as a binder to increase the strength. The adsorption rate may be reduced by blocking the pores of the carrier beyond that, thereby inhibiting the diffusion of carbon dioxide into the adsorbent.
본 발명에서, 용매는 물, 메탄올, 에탄올, 아세톤, 아세토나이트릴, 메틸클로라이드, 사염화탄소, 헥산, 사이클로헥산, 벤젠, 톨루엔 및 테트라하이드로퓨란으로 구성된 군에서 선택될 수 있으며, 바람직하게는 물일 수 있다. In the present invention, the solvent may be selected from the group consisting of water, methanol, ethanol, acetone, acetonitrile, methyl chloride, carbon tetrachloride, hexane, cyclohexane, benzene, toluene and tetrahydrofuran, preferably water. .
본 발명에 있어서, 상기 아민 화합물은 흡착제 총 질량에 대해서 5-75 중량%이고, 바람직하게는 40-60 중량%이다. 아민 화합물이 5 중량% 미만이면 흡착제 내 이산화탄소를 흡착할 수 있는 곳의 비율이 낮아져 흡착제 중량 대비 이산화탄소 흡착량이 떨어진다는 단점이 있으며, 75 중량%를 초과할 경우, 흡착제의 기계적 강도를 제공하는 담지체의 비율이 낮아져 물리적 안정성이 저하될 수 있고, 또한 전체 흡착제 대비 아민 화합물의 비율이 증가하면서 담지체가 가지는 기공을 막아 이산화탄소가 흡착제 내부로 확산하는 것을 억제하여 흡착속도가 감소할 수 있다. (수치한정 범위에 따른 임계적 의의 내용 추가로 기재 부탁드립니다)In the present invention, the amine compound is 5-75 wt%, preferably 40-60 wt%, based on the total mass of the adsorbent. If the amine compound is less than 5% by weight, the ratio of carbon dioxide can be adsorbed in the adsorbent is lowered, so that the amount of carbon dioxide adsorbed relative to the weight of the adsorbent is lowered. Physical stability may be lowered due to a decrease in the ratio of the amine compound to the total adsorbent, and as the ratio of the amine compound increases, the pores of the carrier are blocked to prevent carbon dioxide from diffusing into the adsorbent, thereby reducing the adsorption rate. (Please add the critical significance according to the numerical limitation range)
본 발명에 있어서, 상기 다공성 담체는 흡착제 총 질량에 대하여 20~90 중량%의 양으로 존재할 수 있으며, 바람직하게는 30~60 중량%일 수 있다. 상기 다공성 담체가 20 중량% 미만이면 과량으로 담지된 아민으로 인해 담체 안의 남아있는 기공도가 없어서 이산화탄소의 확산이 이루어지지 않아 아민 효율이 크게 감소하며, 90 중량%를 초과하면 활물질인 아민의 비중이 현저히 적게 되므로 이산화탄소 흡착능이 크게 줄어들게 된다.In the present invention, the porous carrier may be present in an amount of 20 to 90% by weight, preferably 30 to 60% by weight, based on the total mass of the adsorbent. When the porous carrier is less than 20% by weight, there is no remaining porosity in the carrier due to the excessively supported amine, so that the diffusion of carbon dioxide is not made, so that the amine efficiency is greatly reduced, and when it exceeds 90% by weight, the specific gravity of the active material amine is Since it is significantly reduced, the carbon dioxide adsorption capacity is greatly reduced.
본 발명에 있어서, 원-폿으로 합성된 구형 아민계 이산화탄소 흡착제를 제조하기 위한 아민 화합물과 담지체 원료를 혼합한 용액은 용매에 아민 화합물과 담지체를 첨가하여 교반함으로써 제조할 수 있다. In the present invention, a solution in which an amine compound and a carrier raw material are mixed for preparing a spherical amine-based carbon dioxide adsorbent synthesized in one-pot can be prepared by adding an amine compound and a carrier to a solvent and stirring.
본 발명에 있어서, 상기 아민 화합물:담지체 원료:용매의 첨가량은 1 : 0.1~5 : 1~10(중량비)일 수 있으며, 바람직하게는 1 : 0.5~1.5 : 3~5(중량비)일 수 있다. 용매가 1 중량비 미만이면 아민 화합물 및 담지체 원료가 모두 잘 분산되어 섞일 만큼 용매의 양이 충분하지 않을 수 있고, 10 중량비 이상이면 혼합용액을 분무 건조시 건조해야할 용매의 양이 많아져 생산되는 흡착제 대비 건조에 필요한 에너지가 과다하게 소비될 수 있다.In the present invention, the amount of the amine compound: carrier raw material: solvent may be 1: 0.1-5: 1-10 (weight ratio), preferably 1: 0.5-1.5: 3-5 (weight ratio). have. If the solvent is less than 1 weight ratio, the amount of the solvent may not be enough to mix well with the amine compound and the support raw material being well dispersed. The energy required for contrast drying may be excessively consumed.
본 발명에 있어서, 상기 구형 아민계 이산화탄소 흡착제는 직경이 20~500μm일 수 있으며, 바람직하게는 50~300μm 일 수 있다. 흡착제 직경이 20μm 미만이면 실제 연소 후 포집공정에 적용할 때, 공정 내 기체가 흡착제 층을 통과하며 큰 압력강하가 발생하여 공정 효율이 떨어질 수 있고, 직경이 500μm 이상이면 구형 흡착제의 부피 대비 구형 외피면적이 작아져 흡착제 내부까지 이산화탄소가 확산하여 흡착하는데 비효율적일 수 있다. In the present invention, the spherical amine-based carbon dioxide adsorbent may have a diameter of 20 to 500 μm, preferably 50 to 300 μm. If the diameter of the adsorbent is less than 20 μm, when it is applied to the capture process after actual combustion, the gas in the process passes through the adsorbent layer and a large pressure drop occurs, resulting in a decrease in process efficiency. Since the area is small, it may be inefficient for carbon dioxide to diffuse into the adsorbent and adsorb.
본 발명에 있어서, 상기 분무 건조법을 수행하는 분무 건조장치의 온도는 333~573K이며, 바람직하게는 393~443K일 수 있다. 분무 건조장치의 온도가 333K 미만이면 건조온도가 낮아 혼합용액 내 용매를 모두 건조하는데 시간이 오래걸려 불필요하게 규모가 큰 분무건조 설비를 필요로 할 수 있고, 573K 이상이면 아민화합물 자체가 분해되거나 증발하는 문제가 발생하여 생산된 흡착제의 흡착성능이 저하될 수 있다. In the present invention, the temperature of the spray drying apparatus for performing the spray drying method may be 333 ~ 573K, preferably 393 ~ 443K. If the temperature of the spray drying device is less than 333K, the drying temperature is low, so it takes a long time to dry all the solvents in the mixed solution, so an unnecessarily large-scale spray drying facility may be required. Adsorption performance of the produced adsorbent may be deteriorated.
본 명세서에서 사용되는 용어는 하기와 같이 정의될 수 있다.Terms used herein may be defined as follows.
"접목법(grafting)"은 담지체 표면의 작용기와 담지하고자 하는 화합물이 포함하는 작용기를 화학반응을 통해 결합하여 담지하는 방식으로 대표적으로 실레인 커플링 제(Silane coupling agent)가 포함된 아민 화합물을 실리카 담지체 표면의 하이드록시기와 결합시켜 담지하는 방법을 의미한다."Grafting" is a method of supporting a functional group included in a compound to be supported with a functional group on the surface of a support by bonding through a chemical reaction, typically an amine compound containing a silane coupling agent. refers to a method of supporting by bonding with a hydroxyl group on the surface of the silica carrier.
“함침법(impregnation)"은 액상의 물질을 표면적이 큰 알루미나, 실리카와 같은 다공성 담지체에 침투시킨 후 건조를 통해 담지체 기공 내에 충진하는 방법을 의미한다. 함침법 중 초기 습식함침법(incipient wetness impregnation)은 가장 널리 사용되는 방법으로서 담지체의 세공 부피에 해당하는 함침 용액을 담지하여 제조하는 방법을 의미한다.“Impregnation” refers to a method of impregnating a liquid material into a porous support such as alumina or silica having a large surface area and then filling the pores of the support through drying. wetness impregnation) is the most widely used method and refers to a method of manufacturing by supporting an impregnation solution corresponding to the pore volume of the carrier.
“분무건조"는 액상 혹은 고형분이 포함된 액상의 물질을 고속 회전 원판을 이용하여 뜨거운 바람 중에 분무 분산시켜 열풍으로 반송시키며 급속히 건조하여 분말 상태의 물질을 제조하는 방법을 의미한다.“Spray drying” refers to a method of producing a powdery material by spraying and dispersing a liquid material containing a liquid or solid content in a hot wind using a high-speed rotating disk, transporting it with a hot air, and drying it rapidly.
“원-폿(one-pot) 합성"은 2단계 이상의 반응과정에 의해 목표 화합물을 합성하는 경우, 도중 각 단계의 생성물(중간 생성물)을 달리 정제함이 없이 하나의 반응 용기 속에서 다음 단계의 반응물을 가하여 반응시키는 방법을 계속하여 목표 화합물을 얻는 합성을 말한다.“One-pot synthesis” refers to the synthesis of a target compound by two or more steps, without purifying the product (intermediate product) of each step in the middle, in one reaction vessel for the next step. It refers to a synthesis in which a target compound is obtained by continuously adding reactants to react.
이하 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of Examples. These examples are merely for illustrating the present invention in more detail, and it will be apparent to those of ordinary skill in the art that the scope of the present invention is not limited to these examples.
[제조예] 원-폿으로 합성된 구형 아민계 이산화탄소 흡착제의 제조[Preparation Example] Preparation of spherical amine-based carbon dioxide adsorbent synthesized in one-pot
원-폿으로 합성된 구형 아민계 이산화탄소 흡착제는 용매에 아민 화합물과 담지체 원료가 혼합한 용액을 분무 건조하여 제조한다. 도 1에는 상기 흡착제의 제조과정을 도식화하여 나타내었다. The spherical amine-based carbon dioxide adsorbent synthesized in one-pot is prepared by spray-drying a solution in which an amine compound and a carrier raw material are mixed in a solvent. 1 schematically shows the manufacturing process of the adsorbent.
제조예 1: 1,2-에폭시뷰테인(1,2-Epoxybutane, EB)으로 개질된 폴리에틸렌이민(MPreparation Example 1: Polyethylenimine (M) modified with 1,2-epoxybutane (1,2-Epoxybutane, EB) nn =1200, 19mmol N/g)을 아민 화합물로 하고, 실리카를 담지체로 하는 흡착제의 원-폿 제조=1200, 19mmol N/g) as an amine compound, and one-pot preparation of an adsorbent using silica as a support
상기 1,2-에폭시뷰테인으로 개질된 폴리에틸렌이민을 아민 화합물로 하고, 실리카를 담체로 하는 흡착제의 원-폿 제조를 수행하였다. One-pot preparation of an adsorbent using the 1,2-epoxybutane-modified polyethyleneimine as an amine compound and silica as a carrier was performed.
개질된 폴리에틸렌이민용액은 298K 하에서 폴리에틸렌이민 30kg을 물 200kg에 녹여 완전히 용해될 때까지 교반하였다. 그 후, 교반 중인 폴리에틸렌이민 수용액에 1,2-에폭시뷰테인을 폴리에틸렌이민 내에 존재하는 질소 원자(N)에 대한 1,2-에폭시뷰테인의 몰(mol)비가 0.37이 되도록 18kg을 넣어준 후, 추가적으로 12시간 동안 교반을 진행하여 개질된 폴리에틸렌이민/물 용액을 합성하였다.The modified polyethyleneimine solution was stirred until completely dissolved by dissolving 30kg of polyethyleneimine in 200kg of water under 298K. After that, 18 kg of 1,2-epoxybutane to the nitrogen atom (N) present in the polyethyleneimine was added to the stirred polyethyleneimine aqueous solution so that the molar (mol) ratio of 1,2-epoxybutane was 0.37. , a modified polyethyleneimine/water solution was synthesized by further stirring for 12 hours.
상기 개질된 폴리에틸렌이민/물 용액에 실리카 담지체 원료가 되는 흄드 실리카(Fumed silica)와 규산 나트륨(Sodium silicate)을 첨가하였는데, 전체 흡착제에 대해서 아민 화합물의 비율이 50중량%, 47.5중량%, 45중량%, 40중량%가 되도록 조절하였다. 첨가된(흄드 실리카, 규산나트륨) 양은 50중량%, 47.5중량%, 45중량%, 40중량%에 대해 각 (41.5kg, 4.1kg), (45.5kg, 4.55kg), (50.5kg, 5.05kg), (62kg, 6.2kg) 첨가하여 균일한 용액이 만들어질 때까지 교반하였다. Fumed silica and sodium silicate as silica carrier raw materials were added to the modified polyethyleneimine/water solution, and the ratio of the amine compound to the total adsorbent was 50 wt%, 47.5 wt%, 45 wt% Weight %, adjusted to be 40 wt%. The amounts added (fumed silica, sodium silicate) were 50 wt%, 47.5 wt%, 45 wt%, 40 wt%, respectively (41.5kg, 4.1kg), (45.5kg, 4.55kg), (50.5kg, 5.05kg ), (62 kg, 6.2 kg) were added and stirred until a uniform solution was formed.
그 후, 상기 원-폿으로 제조된 용액들을 분무 건조장치에서 분무하여 미세한 droplet 형태로 만들고, 423K의 뜨거운 건조 가스(에어)를 이용하여 물을 증발시켜 아민 화합물과 담지체를 건조하였다. 상기와 같이 제조된 샘플을 각각 "50wt% EB-PEI/SiO2", "47.5wt% EB-PEI/SiO2", "45wt% EB-PEI/SiO2", "40wt% EB-PEI/SiO2"로 표기하였다. Thereafter, the solutions prepared in the one-pot were sprayed in a spray drying apparatus to form fine droplets, and water was evaporated using a hot drying gas (air) of 423K to dry the amine compound and the carrier. The samples prepared as described above were treated as “50wt% EB-PEI/SiO 2 ”, “47.5wt% EB-PEI/SiO 2 ”, “45wt% EB-PEI/
비교 제조예 1: 1,2-에폭시뷰테인(1,2-Epoxybutane, EB)으로 개질된 폴리에틸렌이민(MComparative Preparation Example 1: Polyethyleneimine (M) modified with 1,2-epoxybutane (1,2-Epoxybutane, EB) nn =1200, 19 mmol N/g)을 아민 화합물로 하고, 실리카를 담지체로 하는 흡착제의 초기 습식함침법 제조=1200, 19 mmol N/g) as an amine compound and silica as a support for the initial wet impregnation of an adsorbent
상기 1,2-에폭시뷰테인으로 개질된 폴리에틸렌이민을 아민 화합물로 하고, 실리카를 담체로 하는 흡착제의 초기습식함침법 제조를 수행하였다. The 1,2-epoxybutane-modified polyethyleneimine was used as an amine compound, and an initial wet impregnation method of an adsorbent having silica as a carrier was prepared.
개질된 폴리에틸렌이민용액은 298K 하에서 폴리에틸렌이민 30kg을 물 96kg에 녹여 완전히 용해될 때까지 교반하였다. 그 후, 교반 중인 폴리에틸렌이민 수용액에 1,2-에폭시뷰테인을 폴리에틸렌이민 내에 존재하는 질소 원자(N)에 대한 1,2-에폭시뷰테인의 몰(mol)비가 0.37이 되도록 18kg을 넣어준 후, 추가적으로 12시간 동안 교반을 진행하여 개질된 폴리에틸렌이민/물 용액을 합성하였다.The modified polyethyleneimine solution was stirred until completely dissolved by dissolving 30kg of polyethyleneimine in 96kg of water under 298K. After that, 18 kg of 1,2-epoxybutane to the nitrogen atom (N) present in the polyethyleneimine was added to the stirred polyethyleneimine aqueous solution so that the molar (mol) ratio of 1,2-epoxybutane was 0.37. , a modified polyethyleneimine/water solution was synthesized by further stirring for 12 hours.
실리카 담체를 합성하기 위해서, 물 280kg에 흄드 실리카 40kg와 콜로이드 실리카(Silica sol) 7kg을 넣고 완전히 균일해질 때까지 교반하였다. 그 후, 상기 실리카 용액을 분무 건조장치에서 분무하여 미세한 droplet 형태로 만들고, 423K의 뜨거운 건조 가스(에어)를 이용하여 물을 증발시켜 건조된 실리카 담체를 합성하였다. 그 후, 상기 건조된 실리카 담체를 600℃에서 6시간 동안 소성하여 실리카 담체를 합성하였다. To synthesize the silica carrier, 40 kg of fumed silica and 7 kg of colloidal silica (Silica sol) were added to 280 kg of water and stirred until completely uniform. Thereafter, the silica solution was sprayed in a spray drying apparatus to form fine droplets, and water was evaporated using a hot drying gas (air) of 423K to synthesize a dried silica carrier. Thereafter, the dried silica carrier was calcined at 600° C. for 6 hours to synthesize a silica carrier.
그 후, 상기 개질된 폴리에틸렌이민/물 용액에 상기 실리카 담체를 흡착제 총 중량 대비 50% 포함되도록 초기습식함침법을 이용하여 담지하였다. 상기 담지된 흡착제를 100℃의 진공 오븐에서 12시간 동안 열처리하여 용매를 제거한 후, 개질된 폴리에틸렌이민이 초기습식함침법으로 담지된 실리카 흡착제들을 합성하였고, 이를 "50wt% impregnated EB-PEI/SiO2"로 표기하였다. Thereafter, the silica carrier was supported in the modified polyethyleneimine/water solution by using an initial wet impregnation method to contain 50% of the total weight of the adsorbent. After removing the solvent by heat-treating the supported adsorbent in a vacuum oven at 100° C. for 12 hours, silica adsorbents on which modified polyethyleneimine was supported by an initial wet impregnation method were synthesized, and this was “50wt% impregnated EB-PEI/SiO 2 marked with ".
실시예 1: 원-폿으로 합성된 구형 아민계 이산화탄소 흡착제 이산화탄소 흡착능 평가Example 1: Evaluation of carbon dioxide adsorption capacity of spherical amine-based carbon dioxide adsorbent synthesized in one-pot
제조예 1에서 제조된 원-폿으로 합성된 구형 아민계 이산화탄소 흡착제들에 대한 이산화탄소흡착능 평가는 하기와 같은 방법으로 수행하였으며, 그 결과를 도 2에 나타내었다.The carbon dioxide adsorption capacity of the spherical amine-based carbon dioxide adsorbents synthesized in one-pot prepared in Preparation Example 1 was evaluated as follows, and the results are shown in FIG. 2 .
흡착능 측정은 열중량 분석기(thermogravimetric analysis, TGA)를 통해 분석하였다. 약 20mg의 흡착제를 TGA 팬에 담고 흡착제 표면에 미리 흡착되어있는 가스들을 탈착시키기 위하여 100% 질소(N2)를 50sccm으로 흘리며 100℃에서 30분 유지하여 전처리를 진행한 후, 흡착능을 측정할 시에는 15% CO2, 85% N2를 50sccm으로 흘리며 60℃에서 30분 유지하였다.The adsorption capacity was analyzed by thermogravimetric analysis (TGA). About 20 mg of adsorbent is placed in a TGA pan, and 100% nitrogen (N 2 ) is flowed at 50 sccm to desorb the gases adsorbed on the surface of the adsorbent. 15% CO 2 , 85% N 2 was flowed at 50 sccm and maintained at 60° C. for 30 minutes.
도 2는 제조예 1에서 제조된 원-폿으로 합성된 아민계 이산화탄소 흡착제들의 흡착능을 나타낸 그래프이다. Figure 2 is a graph showing the adsorption capacity of the amine-based carbon dioxide adsorbents synthesized in one-pot prepared in Preparation Example 1.
그 결과, 원-폿으로 합성된 구형 아민계 이산화탄소 흡착제의 경우 전체 흡착제 대비 아민 화합물의 비율이 증가하면 이산화탄소 흡착능은 증가하는 것을 확인하였다. 하지만 전체 흡착제 대비 아민 화합물의 비율이 50중량% 이상이 되면 이산화탄소가 비율이 더 낮은 흡착제들에 비해 느린 흡착속도를 보인다는 것을 확인하였다. 이는 전체 흡착제 대비 아민 화합물의 비율이 증가하면서 담지체가 가지는 기공을 막아 이산화탄소가 흡착제 내부로 확산하는 것을 억제하여 흡착속도가 감소하는 것으로 유추할 수 있다.As a result, in the case of the spherical amine-based carbon dioxide adsorbent synthesized in one-pot, it was confirmed that the carbon dioxide adsorption capacity increased when the ratio of the amine compound to the total adsorbent increased. However, it was confirmed that when the ratio of the amine compound to the total adsorbent was 50% by weight or more, the adsorption rate of carbon dioxide was slower than that of the adsorbents having a lower ratio. It can be inferred that the ratio of the amine compound to the total adsorbent increases while blocking the pores of the carrier to suppress the diffusion of carbon dioxide into the adsorbent, thereby decreasing the adsorption rate.
실시예 2 원-폿으로 합성된 구형 아민계 이산화탄소 흡착제 광학현미경 분석Example 2 Optical microscope analysis of spherical amine-based carbon dioxide adsorbent synthesized in one-pot
도 3은 제조예 1에서 제조된 구형 아민계 이산화탄소 흡착제 "50wt% EB-PEI/SiO2"의 광학현미경 이미지이다.3 is an optical microscope image of the spherical amine-based carbon dioxide adsorbent “50wt% EB-PEI/SiO 2 ” prepared in Preparation Example 1.
상기 도 3에 나타낸 바와 같이, 아민 화합물과 담지체 원료가 녹아 있는 용액을 분무건조 한 결과, 직경이 50~110μm의 구형 입자가 제조되는 것을 확인할 수 있고, 아민 화합물과 담지체가 분리된 형태가 아니라 균일하게 조립된 형태임을 확인할 수 있다. As shown in FIG. 3, as a result of spray-drying the solution in which the amine compound and the carrier raw material are dissolved, it can be confirmed that spherical particles having a diameter of 50 to 110 μm are produced, and the amine compound and the carrier are not separated. It can be confirmed that the form is uniformly assembled.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.As described above in detail a specific part of the content of the present invention, for those of ordinary skill in the art, it is clear that this specific description is only a preferred embodiment, and the scope of the present invention is not limited thereby. something to do. Accordingly, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.
Claims (12)
(a) 용매에 아민 화합물이 용해된 용액에 담지체 원료를 첨가한 다음, 반응시키는 단계; 및
(b) 상기 용액을 분무 건조하여 용매를 제거한 구형 아민계 이산화탄소 흡착제를 수득하는 단계.
A method for preparing a spherical amine-based carbon dioxide adsorbent comprising the steps of:
(a) adding a support material to a solution in which an amine compound is dissolved in a solvent, followed by reacting; and
(b) spray-drying the solution to obtain a spherical amine-based carbon dioxide adsorbent from which the solvent is removed.
[화학식 1]
-[(CH2)x-NR]y-
여기서, R은 수소 또는 1 내지 18개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기이고, x=2~6의 정수이며, y=1~100의 정수이다.
[화학식 2]
-[(CH2)x-NH2]
여기서, x=2~6의 정수이다.
The method according to claim 1, wherein the amine compound comprises a unit skeleton structure represented by the following Chemical Formulas 1 and 2.
[Formula 1]
-[(CH 2 ) x -NR] y -
Here, R is hydrogen or a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, x = an integer of 2 to 6, and y = an integer of 1 to 100.
[Formula 2]
-[(CH2) x -NH 2 ]
Here, x = an integer of 2 to 6.
[화학식 3]
여기서, X는 하이드록시기 또는 하이드록시기가 함유된 1 내지 18개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기이고, m=1~100의 정수이다.
According to claim 1, wherein the amine compound is ethylenediamine (Ethylenediamine), triethylenetetramine (Triethylenetetramine), tetraethylenepentaamine (Tetraethylenepentamine), pentaethylenehexaamine (Pentaethylenehexamine), hexaethyleneheptamine (Hexaethyleneheptamine), polyethylene Method, characterized in that at least one selected from the group consisting of imine (Polyethyleneimine), polypropyleneimine (Polypropyleneimine), and ethyleneimine-type amine compounds containing a carbon chain containing a hydroxyl group represented by the following formula (3).
[Formula 3]
Here, X is a hydroxy group or a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms containing a hydroxy group, and m = an integer of 1 to 100.
The method according to claim 1, wherein the support material is selected from the group consisting of silica, alumina, activated carbon and zeolite.
The method according to claim 1, wherein the solution further comprises an additive selected from the group consisting of sodium silicate, calcium silicate, calcium aluminate and bentonite.
The method according to claim 1, wherein the solvent is selected from the group consisting of water, methanol, ethanol, methyl chloride, carbon tetrachloride and tetrahydrofuran.
The method according to claim 1, wherein the amine compound is present in an amount of 5-75 wt% based on the total mass of the adsorbent.
The method according to claim 1, wherein the support is in an amount of 25-95 wt% based on the total mass of the adsorbent.
The method according to claim 1, wherein the amine compound: support material: solvent ratio is 1: 0.1-5: 1-10 (weight ratio).
The method according to claim 1, wherein the adsorbent has a diameter of 20-500 μm.
The method according to claim 1, wherein the drying is spray-dried at a temperature of 333-573K.
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