一种吸附空气中二氧化碳的方法技术

本申请涉空气净化领域，具体公开了一种吸附空气中二氧化碳的方法。方法包括以下步骤：S1、制备碳分子筛；S2、吸附CO2气体；S3、解脱CO2气体，本申请的制备方法具有减少空气中的碳排放含量的优点。放含量的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种吸附空气中二氧化碳的方法


[0001]本申请涉及空气净化领域，更具体地说，它涉及一种吸附空气中二氧化碳的方法。

技术介绍

[0002]自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之增强，已引起全球气候变暖等一系列严重问题，二氧化碳过多会给自然环境造成天然的温室效应。温室效应的产生会使气温变高，导致全球变暖，然后就是冰川退缩，冻土融化，接着就是海平面上升，河流湖泊迟冻或者早融，季节会发生变化，气候会产生异常，很多生物会灭绝，细菌瘟疫会长期蔓延，全球粮食会减产，很多人会面临饥荒。
[0003]此外，二氧化碳在空气中浓度超过2％时会对人体的器官造成损伤，当二氧化碳超过标准浓度时就会使肌体产生中毒现象，高浓度的二氧化碳则会让人窒息。因此，控制碳排放，减少空气中的碳排放含量是人类如今以及未来不可忽视的一大问题。

技术实现思路

[0004]为控制碳排放，本申请提供一种吸收空气中二氧化碳的方法，该方法通过制备碳分子筛，使得其可以吸附空气中的二氧化碳。
[0005]第一方面，本申请提供的一种吸附空气中二氧化碳的方法，采用如下的技术方案：
[0006]一种吸附空气中二氧化碳的方法，其方法包括以下步骤：
[0007]S1、制备碳分子筛
[0008]将葵花籽粉碎并筛分出直径为0.6
‑
0.8mm的颗粒；将筛好的颗粒放入吸附剂中浸渍48
‑
72h，过滤出样品；将样品在N2气氛、500
‑/>700℃下碳化1
‑
3h，先后用蒸馏水和0.1mol/L的盐酸冲洗，然后在105℃下干燥9
‑
12h；在CH4气氛、750
‑
850℃下将样品活化30min，得到碳分子筛；
[0009]S2、吸附CO2气体：将碳分子筛放入到吸收塔中，再在吸收塔中通入空气，空气流速为80
‑
160cm3/min，空气中的CO2被碳分子筛吸附，放出N2和O2；
[0010]S3、解脱CO2气体：将吸附有CO2气体的碳分子筛置于200℃、0.1
‑
0.2MPa负压条件下的气氛炉中，吸附的CO2被解脱出来，用钢瓶存储备用。
[0011]通过采用上述技术方案，由于采用葵花籽等天然材料制备碳分子筛，不仅从源头起到了节约环保的作用，而且葵花籽分布广泛，价格便宜，制作碳分子筛方法简单，制得的碳分子筛长久耐用，具有较高的二氧化碳吸附量，还可循环使用。从制备碳分子筛到用碳分子筛吸附空气中的CO2，再将吸附的CO2释放出来，收集起来备用，变废为宝，重新投入使用，有效利用了自然资源。
[0012]优选的，步骤S1中所述吸附剂包括磷酸、氯化锌、氧化铝、氧化钠、氧化钙和氧化镍，其中磷酸、氯化锌、氧化铝、氧化钠、氧化钙和氧化镍的浸渍比为5：1：1：1：1：1。
[0013]通过采用上述技术方案，氯化锌溶于磷酸后产生很强的粘结性，氧化铝、氧化钠、氧化钙、氧化镍与磷酸和氯化锌混合粘结，进一步将葵花籽颗粒粘结并紧紧吸附，且氯化锌
可将上述金属氧化物溶解，从而使金属物质更好地与葵花籽颗粒混合，同时氯化锌还能将葵花籽颗粒中的纤维素溶解，形成孔隙。此外，氯化锌在碳化时还能起到骨架作用，在原料被碳化时给新生的碳提供一个骨架。
[0014]第二方面，本申请提供一种吸附空气中二氧化碳的方法，采用如下的技术方案：
[0015]一种吸附空气中二氧化碳的方法，其方法包括以下步骤：
[0016]S1、制备碳分子筛
[0017]将商用桃核活性炭球磨并筛分至150
‑
200μm，将重量比为1：2的粉末与粘结剂混合，挤压至直径为2mm，然后在室温下干燥；将上述所得样品在含有金属钴、镍的盐溶液中浸泡48
‑
72h后过滤，并用蒸馏水冲洗，在室温下风干24h；在N2气氛、500
‑
700℃下碳化1
‑
3h，后用蒸馏冲洗，然后在105℃下干燥9
‑
12h；在CO2气氛、750
‑
850℃下将样品活化30min，后停止CO2流动仍保持温度30min，得到碳分子筛；
[0018]S2、吸附CO2气体：将碳分子筛放入到吸收塔中，再在吸收塔中通入空气，空气流速为80
‑
160cm3/min，空气中的CO2被碳分子筛吸附，放出N2和O2；
[0019]S3、解脱CO2气体：将吸附有CO2气体的碳分子筛置于200℃、0.1
‑
0.2MPa负压条件下的气氛炉中，吸附的CO2被解脱出来，用钢瓶存储备用。
[0020]通过采用上述技术方案，将商用桃核活性炭球磨成粉末后与粘结剂混合并挤压成型，粉末在粘结剂的作用下，既不易结块变硬，也不易分散脱落；在含有钴、镍盐溶液中浸泡后，进一步增强碳分子筛的吸附力。该方法将制备好的碳分子筛直接投入到吸收塔中，再在吸收塔中通入从大气中收集的空气，空气中的CO2被碳分子筛吸附，N2和O2因不会被碳分子筛吸附，可通过吸收塔出口放出，继续回到大气中，从而实现控制大气中的碳排放，进一步实现净化大气中的空气，而通过碳分子筛收集的CO2可通过后期的解脱进一步收集起来，用于工业生产或实验室气体材料，既不会造成浪费，又不会污染环境。
[0021]优选的，步骤S1中所述粘结剂包括煤油和沥青，其中煤油和沥青的质量占比为3：4。
[0022]通过采用上述技术方案，一定比例的煤油和沥青混合具有很好的润湿和粘结能力，可将桃核活性炭粉末牢固地吸附住，且不会影响桃核活性炭对CO2的吸附力。
[0023]优选的，步骤S1中所述盐溶液选取硝酸钠溶液，钴、镍含量各占硝酸钠溶液的1％。
[0024]通过采用上述技术方案，在硝酸钠溶液中加入钴、镍，由于钴、镍不会与硝酸钠发生反应，使得钴、镍完整地保存在硝酸钠溶液中，并借助硝酸钠溶液浸渍在桃核活性炭粉末与粘结剂形成的样品表面，经后期碳化和活化后，增大碳分子筛的孔隙率，实现增强碳分子筛的吸附力。
[0025]优选的，步骤S1中所述粘结剂包括煤油和沥青、氧化钙、氧化钾和氧化铝粉；其中各物质质量占比为煤油10％、沥青10％、活性炭40％、氧化钙10％、氧化钾10％和氧化铝粉20％。
[0026]通过采用上述技术方案，煤油和沥青组合通过自身特有的粘性将桃核活性炭粉末粘结，氧化钙、氧化钾和氧化铝粉在稳定吸附桃核活性炭粉末的同时，还能起到催化作用，使制得的碳分子筛保持活性，且进一步增大了碳分子筛的孔隙率。
[0027]优选的，所述步骤S1中碳化温度为600℃，N2流速为100cm3/min。
[0028]通过采用上述技术方案，实验结果表明，在该温度下，碳化所得的碳分子筛孔隙率
效果最佳，吸附CO2能力最佳。
[0029]优选的，所述步骤S1中活化温度为800℃，升温速度为10℃/min，CH4或C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吸附空气中二氧化碳的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、制备碳分子筛将葵花籽粉碎并筛分出直径为0.6
‑
0.8mm的颗粒；将筛好的颗粒放入吸附剂中浸渍48
‑
72h，过滤出样品；将样品在N2气氛、500
‑
700℃下碳化1
‑
3h，先后用蒸馏水和0.1mol/L的盐酸冲洗，然后在105℃下干燥9
‑
12h；在CH4气氛、750
‑
850℃下将样品活化30min，得到碳分子筛；S2、吸附CO2气体：将碳分子筛放入到吸收塔中，再在吸收塔中通入空气，空气流速为80
‑
160cm3/min，空气中的CO2被碳分子筛吸附，放出N2和O2；S3、解脱CO2气体：将吸附有CO2气体的碳分子筛置于200℃、0.1
‑
0.2MPa负压条件下的气氛炉中，吸附的CO2被解脱出来，用钢瓶存储备用。2.根据权利要求1所述的一种吸附空气中二氧化碳的方法，其特征在于，步骤S1中所述吸附剂包括磷酸、氯化锌、氧化铝、氧化钠、氧化钙和氧化镍，其中磷酸、氯化锌、氧化铝、氧化钠、氧化钙和氧化镍的浸渍比为5：1：1：1：1：1。3.一种吸附空气中二氧化碳的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、制备碳分子筛将商用桃核活性炭球磨并筛分至150
‑
200μm，将重量比为1：2的粉末与粘结剂混合，挤压至直径为2mm，然后在室温下干燥；将上述所得样品在含有金属钴、镍的盐溶液中浸泡48
‑
72h后过滤，并用蒸馏水冲洗，在室温下风干24h；在N2气氛、500
‑
700℃下...

【专利技术属性】
技术研发人员：铁健，柳馨，
申请(专利权)人：青海师范大学，
类型：发明
国别省市：