一种锰基氧化物催化剂催化叔胺溶液快速吸收CO2的方法技术

本发明专利技术提供了一种快速、低能耗捕获CO<subgt;2</subgt;的方法，具体是采用锰基氧化物催化剂催化叔胺溶剂来捕获CO<subgt;2</subgt;，所述催化剂制备方法如下，将一定量的金属锰盐加入到去离子水中，获得一定浓度的锰盐水溶液；向锰盐溶液中加入碱性沉淀剂，调节溶液pH至沉淀完成，静置一段时间，得到沉淀物；将沉淀物过滤、洗涤、并在一定温度下干燥，最后在马弗炉中一定温度下煅烧一定时间，获得锰基氧化物；本发明专利技术利用锰基氧化物催化强化叔胺溶液吸收烟道气中CO<subgt;2</subgt;，在同等条件下极大提升CO<subgt;2</subgt;吸收速率，与非催化吸收过程相比，叔胺溶液CO<subgt;2</subgt;瞬时吸收速率提升了380％。锰基氧化物催化剂廉价易得，性能优异，稳定性好，有望替代价格昂贵且易失活的碳酸酐酶等催化剂，具有良好的社会和经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于气体分离，具体涉及锰基氧化物催化剂催化叔胺溶剂快速低能耗捕获co2的方法。

技术介绍

1、化石能源的大量燃烧向大气中排放过量的二氧化碳(co2)，这是造成温室效应的重要原因。目前，有机胺溶液化学吸收法具备吸收容量大、设备投入小、价格低廉及成熟度高等优点，被认为是短期内最有可能应用于燃煤电厂的co2捕集技术。然而，现有的有机胺吸收工艺存在能耗高、溶剂降解及腐蚀设备等不足。其中，伯胺吸收剂再生能耗占总捕集成本的60％，因此，降低co2捕集成本以促进其进一步工业化应用的关键在于降低有机胺溶剂的再生能耗。

2、根据分子中与氮原子相连的氢原子数目，有机胺可分为伯胺、仲胺和叔胺。典型的伯胺如单乙醇胺(mea)，co2与mea进行化学反应，形成氨基甲酸离子。伯胺溶剂co2吸收速率快，但因氨基甲酸酯难以断裂，导致其解吸能耗过大，是目前这两类吸收剂在工业上广泛应用的瓶颈问题。此外，伯胺溶剂还存在吸收容量低及溶剂易降解等不足。仲胺溶剂虽然具有不易降解及沸点较高可在较高温度下吸收co2等优点，但存在吸收速率低、脱除效率低及价格昂贵等不足。另一方面，叔胺本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种快速、低能耗捕获CO2的方法，把含有CO2的气体通入吸收溶剂体系，CO2首先被溶解，再被催化水合吸收，最终达到分离纯化CO2的目的。其特征在于，所述吸收溶剂体系包括催化剂和叔胺水溶液。所述的催化剂为锰基氧化物。

2.根据权利要求1所述的锰基氧化物催化剂，其特征在于采用共沉淀法制备。具体为将一定量的金属锰盐加入到去离子水中，获得一定浓度的锰盐水溶液A。向溶液A中加入碱性沉淀剂，调节溶液pH至一定值，静置一段时间，得到沉淀物B。将B过滤、洗涤、并在110℃温度下干燥12h，得到物质C。将C在马弗炉中一定温度下煅烧一定时间，获得产品D。物质C和D均可作为催化剂使用。

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【技术特征摘要】

1.一种快速、低能耗捕获co2的方法，把含有co2的气体通入吸收溶剂体系，co2首先被溶解，再被催化水合吸收，最终达到分离纯化co2的目的。其特征在于，所述吸收溶剂体系包括催化剂和叔胺水溶液。所述的催化剂为锰基氧化物。

2.根据权利要求1所述的锰基氧化物催化剂，其特征在于采用共沉淀法制备。具体为将一定量的金属锰盐加入到去离子水中，获得一定浓度的锰盐水溶液a。向溶液a中加入碱性沉淀剂，调节溶液ph至一定值，静置一段时间，得到沉淀物b。将b过滤、洗涤、并在110℃温度下干燥12h，得到物质c。将c在马弗炉中一定温度下煅烧一定时间，获得产品d。物质c和d均可作为催化剂使用。

3.根据权利要求2所述的催化剂制备方法，其特征在于，锰盐溶液的浓度为0.05-0.5g/ml，优选0.1g/ml；ph值为8-12，优选10；静置时间为2-8h，优选6h；煅烧温度为300-700℃，优选500℃，煅烧时间为0-6h，优选3h。

4.根据权利要求1所述的吸收溶剂体系，其特征在于，所述的催化剂用量为叔胺水溶液质量比的0-5wt％，优选使用0-1wt％，优选使用0-0.5wt％，进一步优选使用0.1wt％。

5.根据权利要求1所述的吸收溶剂体系，其特征在于，所述吸收反应的温度为25-50℃。

6.根据权利要求1所述的吸收溶剂体系，其特征在于，所述的叔胺溶剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓文，张尚上，谭湛，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：