用于二氧化碳吸收剂的固体原材料、包含固体原材料的二氧化碳吸收剂组合物及使用固体原材料制备的二氧化碳吸收剂制造技术

本发明专利技术涉及用于吸收二氧化碳的二氧化碳吸收剂、用于生产二氧化碳吸收剂的二氧化碳吸收剂组合物和包含在二氧化碳吸收剂中用于二氧化碳吸收剂的固体原材料。

Solid raw materials for carbon dioxide absorbers, carbon dioxide absorbent compositions containing solid raw materials and carbon dioxide absorbents prepared using solid raw materials

The invention relates to a carbon dioxide absorbent for absorbing carbon dioxide, a carbon dioxide absorbent composition for producing carbon dioxide absorbent, and a solid raw material included in a carbon dioxide absorbent for carbon dioxide absorbent.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于二氧化碳吸收剂的固体原材料、包含固体原材料的二氧化碳吸收剂组合物及使用固体原材料制备的二氧化碳吸收剂
本专利技术涉及用于制备二氧化碳吸收剂的二氧化碳吸收剂组合物以及包含在所述组合物中的用于二氧化碳吸收剂的固体原材料。
技术介绍
二氧化碳被认为是引起气候变化的主要物质之一，但是全球每年排放100000吨或更多二氧化碳的大型设施的数量约为7900个，而且正在排放大量的二氧化碳。因此，为了使大气中的二氧化碳稳定，大型二氧化碳排放设施需要首先捕获二氧化碳。用于从大型二氧化碳排放设施捕获二氧化碳的方法例子包括例如湿式化学吸收、吸收、膜分离和低温冷却分离的方法。但这些方法具有其回收成本高、或难以被应用到发电厂或大型工业体的问题。除了上述方法外，用于捕获二氧化碳的方法例子还包括干式二氧化碳捕获技术。该技术是用于捕获二氧化碳的方法，其过程为：在使用固体吸收剂代替在相关技术的湿式化学清洗中使用的液体吸收剂来捕获包含在烟气中的二氧化碳后，使用水蒸气和额外的热源重复进行纯二氧化碳的分离和吸收剂的再生。该技术的优点是捕获二氧化碳的效率更高，并且由于采用流化床工艺，二氧化碳捕获装置的安装面积小，操作简单。与干式二氧化碳捕获技术中使用的吸收剂有关的相关技术的专利例子包括美国专利7045483、6280503等等。然而，这些专利主要限于对活性材料、载体、无机和有机粘结剂的组合，或者活性材料和载体的组合，或者活性组分的改进，因此具有以下问题：由于生产方法例如利用物理混合进行生产或利用担载方法进行生产互不相同，这些专利不适合于大量生产吸收剂。而且，由于吸收剂的二氧化碳的吸收性能和再生性能劣化，在长期内使用吸收剂上受限，因此，具有使用吸收剂的效率也被降低的问题。另外，当用于干式二氧化碳捕获技术的吸收剂被用于水分和二氧化碳共存的环境中时，二氧化碳和水分被争相吸附，由于这个原因，也会存在吸收剂的二氧化碳吸收性能劣化的问题。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种用于二氧化碳吸收剂的固体原材料，其被用于生产即使在潮湿的环境中也具有优良的二氧化碳吸收性能和再生工序中的再生性能的二氧化碳吸收剂，并提供一种包含所述固体原材料的二氧化碳吸收剂组合物。此外，本专利技术的目的是提供了一种通过使用所述二氧化碳吸收剂组合物生产的二氧化碳吸收剂。另外，本专利技术的目的是提供了一种用于生产所述二氧化碳吸收剂的方法。为了实现这些和其它优点且秉承本专利技术的目的，正如在此具体和宽泛地所描述的，提供了一种用于二氧化碳吸收剂的固体原材料，所述固体原材料包括：活性组分、第一载体、第二载体、无机粘结剂和再生增强剂，其中第二载体包括选自由铝酸镧、碳酸镧、乙酸镧、硼酸锂、硼酸钠和硼酸锌组成的组中的一种或者多种。此外，本专利技术提供一种二氧化碳吸收剂组合物，所述二氧化碳吸收剂组合物包括：用于二氧化碳吸收剂的固体原材料；和溶剂。另外，本专利技术提供一种通过使用所述二氧化碳吸收剂组合物生产的二氧化碳吸收剂。并且，本专利技术提供一种用于生产二氧化碳吸收剂的方法，所述方法包括：通过喷雾干燥二氧化碳吸收剂组合物生产固体颗粒；在110～150℃范围内的温度下干燥所述固体颗粒；在350～1000℃范围内的温度下烧制被干燥的固体颗粒。本专利技术的二氧化碳吸收剂满足例如球形形状、填充密度、磨损指数的物理特性，这些物理特性是发电厂或大型工业体所要求的吸收剂条件，且由于优良的二氧化碳吸收性能和再生工序中的再生性能，本专利技术的二氧化碳吸收剂可长期重复使用。特别是由于本专利技术的二氧化碳吸收剂包括具有疏水性的第二载体，因此即使二氧化碳的吸收工序在潮湿的环境中进行，也可将由于和除了二氧化碳外的组分(例如水分)的副反应引起的吸收剂吸收性能上的劣化(活性劣化)最小化。具体实施方式现在将详细参考本专利技术的优选实施方式，其实施例示例在附图中。对本领域技术人员而言，在不背离本专利技术的精神或范围的情况下能够对本专利技术进行各种变形和变化是显而易见的。因此，只要这些变形和变化在所附权利要求书及其相等的范围内，则本专利技术旨在涵盖本专利技术的变形和变化。现将参考附图，根据实施方式详细说明排水装置和具有该排水装置的冰箱。以下，将说明本专利技术。1、用于二氧化碳吸收剂的固体原材料本专利技术用于二氧化碳吸收剂的固体原材料(在下文中，被称为“固体原材料”)包含活性组分、第一载体、第二载体、无机粘结剂和再生增强剂。活性组分是有选择性与包含在烟气中的二氧化碳反应的材料。活性成分未特别限制，但是优选活性组分包括选自由碱金属氧化物、碱土金属氧化物、碱金属碳酸盐、碱土金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱土金属碳酸氢盐及它们的前体组成的组中的一种或多种。在这种情况下，前体是指能够转变为活性组分的材料。具体地，活性组分可以由选自由碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化镁、氧化镁、氧化钙、氧化锌组成的组中的一种或多种组成，考虑到吸收剂的二氧化碳吸收性能，优选为碳酸钾(K2CO3)。活性组分的含量未特别限制，但是基于100重量份的固体原材料，优选为5～70重量份，更优选为20～50重量份。当活性组分的含量小于5重量份时，吸收剂的二氧化碳吸收性能可能会劣化，且当活性组分的含量多于70重量份时，吸收剂的物理特性(例如，强度、填充密度、磨损指数等等)可能会劣化。第一载体是担载活性组分以使活性组分均匀分散(分布)在吸收剂中并控制影响二氧化碳吸收反应的水分的吸附(吸收)的材料。第一载体未特别限制，但是优选第一载体包括选自由氧化铝、硅酸钙、氧化镁、二氧化硅、水滑石、二氧化铈、氧化镧、氧化钇和氧化锡组成的组中的一种或多种。优选地，该氧化铝是选自由α-氧化铝和γ-氧化铝组成的组中的一种或多种，且优选地，其比表面积是10～300m2/g。当氧化铝的比表面积小于10m2/g时，活性组分的分散性可能会劣化，且当氧化铝的比表面积大于300m2/g时，吸收剂的物理特性可能会劣化。第一载体的含量未特别限制，但是基于100重量份的固体原材料，优选为1～70重量份，更优选为5～50重量份。当第一载体的含量小于1重量份时，吸收剂的物理特性可能会劣化，且当第一载体的含量大于70重量份时，由于活性组分的含量减少，吸收剂的二氧化碳吸收性能可能会劣化。第二载体是疏水性的，为调节被吸收剂吸附的水分的吸附度和阻止由于吸附过量水分而引起的吸收剂的润湿现象的材料。第二载体包括选自由铝酸镧、碳酸镧、乙酸镧、硼酸锂、硼酸钠和硼酸锌组成的组中的一种或者多种，以能够对水分展现高的疏水性。考虑到吸收剂的生产和二氧化碳吸收性能，第二载体优选为具有5μm或者更小(具体地，0.1～5μm)尺寸(颗粒直径)的球形颗粒。此外，优选第二载体具有10m2/g或者更大的(具体地，10～200m2/g)的比表面积。第二载体的含量未特别限制，但是基于100重量份的固体原材料，优选为1～60重量份，更优选为1～40重量份。当第二载体的含量小于1重量份时，吸收剂的疏水性展现得非常弱，以致可能会很难抑制吸收剂在潮湿环境下的性能劣化，且当第二载体的含量大于60重量份时，由于缺乏二氧化碳吸收反应所需的水分，吸收剂的二氧化碳吸收性能可能会劣化。无机粘结剂是在生产吸收剂时通过改善各组分的粘结强度来增加吸收剂的强度和磨损指数的材料。无机粘结剂未特别限制，但是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于二氧化碳吸收剂的固体原材料，包含：活性组分、第一载体、第二载体、无机粘结剂和再生增强剂，其中，所述第二载体包括选自由铝酸镧、碳酸镧、乙酸镧、硼酸锂、硼酸钠和硼酸锌组成的组中的一种或者多种。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.07 KR 10-2016-01298911.一种用于二氧化碳吸收剂的固体原材料，包含：活性组分、第一载体、第二载体、无机粘结剂和再生增强剂，其中，所述第二载体包括选自由铝酸镧、碳酸镧、乙酸镧、硼酸锂、硼酸钠和硼酸锌组成的组中的一种或者多种。2.如权利要求1所述的固体原材料，其中，所述第二载体是具有5μm或者更小尺寸的球形颗粒。3.如权利要求1所述的固体原材料，其中，所述第二载体具有10m2/g或者更大的比表面积。4.如权利要求1所述的固体原材料，其中，所述活性组分包括选自由碱金属氧化物、碱土金属氧化物、碱金属碳酸盐、碱土金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱土金属碳酸氢盐和它们的前体组成的组中的一种或多种。5.如权利要求1所述的固体原材料，其中，所述第一载体包括选自由氧化铝、硅酸钙、氧化镁、二氧化硅、水滑石、二氧化铈、氧化镧、氧化钇和氧化锡组成的组中的一种或多种。6.如权利要求1所述的固体原材料，其中，所述无机粘结剂包括选自由水泥、粘土和陶瓷组成的组中的一种或多种。7.如权利要求1所述的固体原材料，其中，所述再生增强剂包括选自由二氧化钛和氧化锆组成的组中的一种或多种。8.如权利要求1所述的固体原材料，其中，所述固体原材料包含:5～70重量份的所述活性组分、1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李重范，严泰亨，赵显根，白点寅，金义植，
申请(专利权)人：韩国电力公社，韩国南东发电株式会社，韩国中部发电株式会社，韩国南部发电株式会社，韩国西部发电株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR