一种强化二氧化碳吸收的复合吸收剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种强化二氧化碳吸收的复合吸收剂及其制备方法，该复合吸收剂由N

【技术实现步骤摘要】
一种强化二氧化碳吸收的复合吸收剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及二氧化碳捕集
，具体涉及一种用于强化二氧化碳吸收的复合吸收剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]碳捕集、利用与封存(CCUS)对于减少的二氧化碳的排放、缓解温室效应具有重要的意义。二氧化碳的捕集方法主要有低温精馏法、膜分离法、吸附法、化学吸收法等，其中化学吸收法具有吸收速率高、吸收容量大等优点，在工业中得到了广泛的应用，是目前捕集CO2较为成熟的方法。N
‑
甲基二乙醇胺(MDEA)是目前应用最广泛的CO2化学吸收剂之一，具有反应热小、解吸温度低、化学性质稳定、可以再生循环等优点。然而，MDEA吸收二氧化碳是一个受液膜控制的过程，反应速率慢。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种MDEA复合吸收剂及其制备方法。
[0004]本专利技术的技术方案如下：
[0005]一种用于强化二氧化碳吸收的复合吸收剂，由MEDA水溶液、石墨、石墨烯组成。
[0006]一种用于强化二氧化碳吸收的复合吸收剂的制备方法，包括如下步骤：
[0007](1)将石墨粉加入MDEA水溶液中，搅拌，在超声波清洗器中超声分散，得到石墨
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MDEA悬浮液；
[0008]石墨粉的粒径为100
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325目；
[0009]MDEA水溶液中，MDEA的体积分数为5
‑
90％；
[0010]优选石墨粉与MDEA水溶液的质量比为0.004～0.04：1；
[0011]优选超声波清洗器的超声功率为30
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300W；优选超声分散的时间为20
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200分钟；
[0012](2)将步骤(1)所得石墨
‑
MDEA悬浮液用细胞粉碎仪超声进行剥离，得到含有石墨烯的MDEA分散液；
[0013]优选细胞粉碎仪超声的时间为1
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10小时，超声功率200
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2000W；
[0014](3)向步骤(2)所得含有石墨烯的MDEA分散液中加入纯MDEA和水，在超声波清洗器中超声，制得MDEA复合吸收剂；
[0015]加入纯MDEA和水的目的是调节分散液的黏度、浓度及稳定性，纯MDEA和水的体积用量分别为含有石墨烯的MDEA分散液的0
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400％、0
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2000％；
[0016]优选超声波清洗器的超声功率为30
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300W；优选超声分散的时间为20
‑
200分钟。
[0017]本专利技术具有以下有益效果：
[0018](1)与MDEA水溶液相比，该复合吸收剂具有更好的CO2吸收动力学性能，对CO2吸收速率高，系统能耗低；
[0019](2)所制备的MDEA复合吸收剂性质稳定，其中的石墨及石墨烯颗粒能够稳定的悬浮在MDEA水溶液中，不易发生团聚或沉降，有利于维持复合吸收剂对CO2吸收速率的强化能
力；
[0020](3)本专利技术所采用的制备方法流程简单、成本低，便于规模化生产，具有良好的应用前景。
具体实施方式
[0021]下面通过具体实施例进一步描述本专利技术，但本专利技术的保护范围并不仅限于此。
[0022]以下实施例中使用的超声波清洗器是由昆山市超声仪器有限公司生产的KQ
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300DE型数控超声波清洗器；细胞粉碎仪是宁波新芝生物科技股份有限公司生产的JY92
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IIN型细胞粉碎仪。
[0023]实施例1
[0024](1)称取4g粒径为100目的石墨粉加入500ml浓度40％的MDEA水溶液，充分搅拌，在超声波清洗器超声功率120W中超声分散10分钟，得到石墨
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MDEA悬浮液。
[0025](2)将步骤(1)得到的悬浮液用细胞粉碎仪超声4小时超声功率200W(工作2s，间隔1s)，得到含有石墨烯的MDEA分散液。
[0026](3)向步骤(2)中得到的分散液中加入200ml纯MDEA和3300ml水，然后在超声波清洗器超声功率120W中超声10分钟，制得复合吸收剂。
[0027]以超重力旋转床为吸收反应器，在二氧化碳气体流量为1500L/h，体积浓度8％，旋转床转速250r/min，吸收剂流量400mL/min的条件下相比于10％MDEA水溶液，复合吸收剂吸收二氧化碳速率增强因子为1.110。
[0028]实施例2
[0029](1)称取5g粒径为270目的石墨粉加入500ml浓度60％的MDEA水溶液，充分搅拌，在超声波清洗器超声功率210W中超声分散40分钟，得到石墨
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MDEA悬浮液。
[0030](2)将步骤(1)得到的悬浮液用细胞粉碎仪超声1小时超声功率500W(工作2s，间隔1s)，得到含有石墨烯的MDEA分散液。
[0031](3)向步骤(2)中得到的分散液中加入100ml纯MDEA和3400ml水，然后在超声波清洗器超声功率210W中超声40分钟，制得复合吸收剂。
[0032]以超重力旋转床为吸收反应器，在二氧化碳气体流量为1500L/h，体积浓度8％，旋转床转速400r/min，吸收剂流量400mL/min的条件下相比于10％MDEA水溶液，复合吸收剂吸收二氧化碳速率增强因子为1.096。
[0033]实施例3
[0034](1)称取6g粒径为325目的石墨粉加入500ml浓度80％的MDEA水溶液，充分搅拌，在超声波清洗器超声功率150W中超声分散20分钟，得到石墨
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MDEA悬浮液。
[0035](2)将步骤(1)得到的悬浮液用细胞粉碎仪超声2小时超声功率665W(工作2s，间隔1s)，得到含有石墨烯的MDEA分散液。
[0036](3)向步骤(2)中得到的分散液中加入3500ml水，然后在超声波清洗器超声功率150W中超声20分钟，制得复合吸收剂。
[0037]以超重力旋转床为吸收反应器，在二氧化碳气体流量为1500L/h，体积浓度8％，旋转床转速250r/min，吸收剂流量330mL/min的条件下相比于10％MDEA水溶液，复合吸收剂吸收二氧化碳速率增强因子为1.130。
[0038]实施例4
[0039](1)称取10g粒径为140目的石墨粉加入500ml浓度50％的MDEA水溶液，充分搅拌，在超声波清洗器超声功率300W中超声分散60分钟，得到石墨
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MDEA悬浮液。
[0040](2)将步骤(1)得到的悬浮液用细胞粉碎仪超声6小时超声功率1250W(工作2s，间隔1s)，得到含有石墨烯的MDEA分散液。
[0041](3)向步骤(2)中得到的分散液中加入150ml纯MDEA和3350ml水，然后在超声波清洗器超声功率300W中超声20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于强化二氧化碳吸收的复合吸收剂，其特征在于，所述的复合吸收剂由MEDA水溶液、石墨、石墨烯组成。2.如权利要求1所述的用于强化二氧化碳吸收的复合吸收剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将石墨粉加入MDEA水溶液中，搅拌，在超声波清洗器中超声分散，得到石墨
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MDEA悬浮液；(2)将步骤(1)所得石墨
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MDEA悬浮液用细胞粉碎仪超声进行剥离，得到含有石墨烯的MDEA分散液；(3)向步骤(2)所得含有石墨烯的MDEA分散液中加入纯MDEA和水，在超声波清洗器中超声，制得MDEA复合吸收剂。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，石墨粉的粒径为100
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325目。4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)MDEA水溶液中，MDEA...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智亮，赵卫领，薛惠，陈朝阳，刘威，计建炳，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：