基于氨基酸的碳捕集剂、吸收液、装置、捕集系统及应用制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于氨基酸的碳捕集剂、吸收液、装置、捕集系统及应用，所述碳捕集剂用于二氧化碳的吸收和/或捕集；所述碳捕集剂中包括氨基酸和碱性添加物；或者，所述碳捕集剂中包括所述氨基酸和所述碱性添加物混合后得到的产物；以此，所述碳捕集剂中包括去质子化的羧基和去质子化的氨基，所述去质子化的氨基包括

【技术实现步骤摘要】
基于氨基酸的碳捕集剂、吸收液、装置、捕集系统及应用


[0001]本专利技术涉及二氧化碳的处理，尤其涉及一种基于氨基酸的碳捕集剂、吸收液、装置、捕集系统及应用。

技术介绍

[0002]近年来，由温室气体，特别是二氧化碳，而导致的全球变暖，已成为全世界密切关注的问题。但是，截止到目前，二氧化碳所造成的环境问题仍然非常突出，因此，如何对烟气中的二氧化碳进行有效地捕集是目前急需解决的问题。
[0003]授权公告号为CN113578025B的中国专利技术专利(本申请专利技术人之前的研究)公开了一种烟气中二氧化碳的捕集方法及捕集系统。其捕集方法包括步骤：将含二氧化碳的烟气输送至吸收装置中进行二氧化碳的吸收，得吸收液和净化气体；将所述吸收液输送至电解吸装置的阳极室中进行解吸，得到含有金属/氨配位化合物和二氧化碳的气液混合物；对所述气液混合物进行气液分离处理，得二氧化碳气体和分离液；将所述分离液输送至所述电解吸装置的阴极室中，使所述分离液在所述阴极室发生电沉积作用，得沉积金属和含氨溶液；将含氨溶液输送至所述吸收装置中再次进行二氧化碳的吸收。该专利虽然能够实现对烟气中二氧化碳的吸收和解吸，但是，上述专利的循环稳定性差，且在多次运行后会使得电解的能耗显著升高。
[0004]鉴于此，有必要提供一种基于氨基酸的碳捕集剂、吸收液、装置、捕集系统及应用，以解决或至少缓解上述循环稳定性差和能耗显著升高的技术缺陷。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的是提供一种基于氨基酸的碳捕集剂、吸收液、装置、捕集系统及应用，旨在解决上述循环稳定性差和能耗显著升高的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种碳捕集剂，所述碳捕集剂用于二氧化碳的吸收和/或捕集；所述碳捕集剂中包括去质子化的羧基和去质子化的氨基，所述去质子化的氨基包括
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NH2、
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NH、
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N中的一种或多种。
[0007]本专利技术还提供了一种基于氨基酸的碳捕集剂，所述碳捕集剂用于二氧化碳的吸收和/或捕集；
[0008]所述碳捕集剂中包括氨基酸和碱性添加物；或者，所述碳捕集剂中包括所述氨基酸和所述碱性添加物混合后得到的产物。
[0009]进一步地，所述氨基酸在室温下的蒸气压为不高于1.31kPa。
[0010]进一步地，所述氨基酸包括丙氨酸、肌氨酸、甘氨酸、赖氨酸、脯氨酸、谷氨酸、精氨酸、色氨酸、丝氨酸、苏氨酸、赖氨酸、组氨酸、缬氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、谷氨酰胺中的一种或多种；
[0011]和/或，所述碱性添加物包括碱性氢氧化物和碱性碳酸化合物中的一种或多种。
[0012]进一步地，所述氨基酸与所述碱性添加物的摩尔比为0.2
‑
8：1；
[0013]和/或，所述氨基酸的浓度为0.2
‑
8mol/L。
[0014]进一步地，所述碳捕集剂中还包括哌嗪；所述氨基酸与所述哌嗪的摩尔比为0.2
‑
8：1。
[0015]进一步地，所述碳捕集剂中还包括支持电解质。
[0016]本专利技术还提供了一种碳捕集剂的制备方法，所述碳捕集剂用于二氧化碳的吸收和/或捕集；所述制备方法包括：将所述氨基酸和所述碱性添加物混合，得所述碳捕集剂。
[0017]本专利技术还提供了一种如上述任意所述的碳捕集剂或如上述任意所述制备方法制备得到的所述碳捕集剂在二氧化碳吸收和/或二氧化碳捕集中的应用。
[0018]进一步地，所述二氧化碳吸收的步骤包括：将所述碳捕集剂与含二氧化碳的待处理气体接触并吸收，得到二氧化碳吸收液；
[0019]所述二氧化碳捕集的步骤包括：
[0020]将所述碳捕集剂与含二氧化碳的待处理气体接触并吸收，得到二氧化碳吸收液；
[0021]将所述二氧化碳吸收液进行电解，以解吸所述二氧化碳吸收液中的二氧化碳，得到解吸液和解吸后的二氧化碳。
[0022]进一步地，所述二氧化碳捕集的步骤还包括：对所述解吸液进行电解，使得与所述碳捕集剂结合的金属离子发生电沉积，得到与金属离子分离的所述碳捕集剂；
[0023]其中，所述解吸液中含有所述碳捕集剂，所述碳捕集剂结合有来源于电极的金属离子。
[0024]本专利技术还提供了一种二氧化碳吸收装置，所述二氧化碳吸收装置中具有如上述任意所述的碳捕集剂吸或如上述任意所述制备方法制备得到的所述碳捕集剂。
[0025]本专利技术还提供了一种二氧化碳捕集系统，所述二氧化碳捕集系统包括二氧化碳吸收装置和二氧化碳解吸装置；
[0026]所述二氧化碳吸收装置中具有如上述任意所述的碳捕集剂或如上述任意所述制备方法制备得到的所述碳捕集剂；
[0027]所述二氧化碳吸收装置和所述二氧化碳解吸装置连通设置，以便于连续式或间歇式地将所述二氧化碳吸收装置中产生的二氧化碳吸收液输送至所述二氧化碳解吸装置中，所述二氧化碳解吸装置具有电解机构。
[0028]本专利技术还提供了一种二氧化碳吸收液，所述二氧化碳吸收液用于二氧化碳的解吸和/或捕集；
[0029]所述二氧化碳吸收液中包含如上述任意所述的碳捕集剂或如上述任意所述制备方法制备得到的所述碳捕集剂，所述碳捕集剂结合有二氧化碳。
[0030]本专利技术还提供了一种如上述任意所述的二氧化碳吸收液在二氧化碳解吸和/或二氧化碳捕集中的应用。
[0031]进一步地，所述二氧化碳解吸的步骤包括：将所述二氧化碳吸收液进行电解，以解吸所述二氧化碳吸收液中的二氧化碳；
[0032]所述二氧化碳捕集的过程包括：
[0033]获取如所述二氧化碳吸收液；
[0034]将所述二氧化碳吸收液进行电解，以解吸所述二氧化碳吸收液中的二氧化碳。
[0035]本专利技术还提供了一种二氧化碳解吸装置，所述二氧化碳解吸装置的阳极室中具有
如上述任意所述的二氧化碳吸收液。
[0036]本专利技术还提供了一种二氧化碳捕集系统，所述二氧化碳捕集系统包括二氧化碳吸收装置和二氧化碳解吸装置；
[0037]所述二氧化碳解吸装置的阳极室中具有如上述任意所述的二氧化碳吸收液；
[0038]所述二氧化碳解吸装置的阳极室和所述二氧化碳吸收装置连通设置，以连续式或间歇式地接收来源于所述二氧化碳吸收装置的所述二氧化碳吸收液。
[0039]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下优点：
[0040]本专利提出了一种基于氨基酸的碳捕集剂，通过采用该碳捕集剂吸收二氧化碳，并在二氧化碳解吸过程中进行电解，可以提升二氧化碳捕集的循环稳定性，并降低电解能耗。本专利技术中，氨基酸还可以与其他氨基酸、以及碱性添加物等灵活复配，从而提升氨基酸在二氧化碳捕集中的应用性，使得二氧化碳捕集的过程具备损失小、运行稳定、循环性能优、能耗低、运维成本低、绿色无毒、环境友好等特性。
具体实施方式
[0041]下面对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳捕集剂，其特征在于，所述碳捕集剂用于二氧化碳的吸收和/或捕集；所述碳捕集剂中包括去质子化的羧基和去质子化的氨基，所述去质子化的氨基包括
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NH2、
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NH、
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N中的一种或多种。2.一种基于氨基酸的碳捕集剂，其特征在于，所述碳捕集剂用于二氧化碳的吸收和/或捕集；所述碳捕集剂中包括氨基酸和碱性添加物；或者，所述碳捕集剂中包括所述氨基酸和所述碱性添加物混合后得到的产物。3.根据权利要求2所述的碳捕集剂，其特征在于，所述氨基酸在室温下的蒸气压为不高于1.31kPa。4.根据权利要求2所述的碳捕集剂，其特征在于，所述氨基酸包括丙氨酸、肌氨酸、甘氨酸、赖氨酸、脯氨酸、谷氨酸、精氨酸、色氨酸、丝氨酸、苏氨酸、赖氨酸、组氨酸、缬氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、谷氨酰胺中的一种或多种；和/或，所述碱性添加物包括碱性氢氧化物和碱性碳酸化合物中的一种或多种。5.根据权利要求2所述的碳捕集剂，其特征在于，所述氨基酸与所述碱性添加物的摩尔比为0.2
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8：1；和/或，所述氨基酸的浓度为0.2
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8mol/L。6.根据权利要求2所述的碳捕集剂，其特征在于，所述碳捕集剂中还包括哌嗪；所述氨基酸与所述哌嗪的摩尔比为0.2
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8：1。7.根据权利要求2～6任意一项所述的碳捕集剂，其特征在于，所述碳捕集剂中还包括支持电解质。8.一种碳捕集剂的制备方法，其特征在于，所述碳捕集剂用于二氧化碳的吸收和/或捕集；所述制备方法包括：将氨基酸和碱性添加物混合，得所述碳捕集剂。9.一种如权利要求1～7任意一项所述的碳捕集剂或如权利要求8制备得到的所述碳捕集剂在二氧化碳吸收和/或二氧化碳捕集中的应用。10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述二氧化碳吸收的步骤包括：将所述碳捕集剂与含二氧化碳的待处理气体接触并吸收，得到二氧化碳吸收液；所述二氧化碳捕集的步骤包括：将所述碳捕集剂与含二氧化碳的待处理气体接触并吸收，得到二氧化碳吸收液；将所述二氧化碳吸收液进行电解，以解吸所述二氧化碳吸收液中的二氧化碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：王长红，李帅，赵鹏飞，夏新兵，李康康，杨声海，廖果，雷惠威，刘宏，陈永明，唐朝波，
申请(专利权)人：湖南同丰低碳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：