【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气体净化和分离领域，特别是二氧化碳捕集，是一种用于捕获二氧化碳的无水液-液相变吸收剂。
技术介绍
1、由于温室气体的排放造成全球变暖等问题，人类生存和发展面临极大的挑战，co2捕获与利用技术（ccus）是二氧化碳减排和应对全球变暖的主要途径，根据ipcc评估报告，ccus是现阶段不可缺少的技术路线，并将是未来可持续发展的必要技术。目前，常见的二氧化碳捕获方法，包括：燃烧前捕获，富集燃烧捕获，和燃烧后捕获。其中，燃烧后捕获技术由于适应性强，成本低，操作相对简单，成为主要的研究方向。
2、二氧化碳目前的捕集方法，主要有化学吸收、物理吸附、膜分离等等，化学吸收法是应用最为广泛的，但其具有占比面积较大，有机胺容易降解和腐蚀，再生能耗高等缺点，以30%乙醇胺（mea）水溶液为例，其解吸能耗高达3.7gj/ton co2，但解吸能耗中的溶液解吸显热以及水的气化潜热，可以通过一定的方法，得到有效降低。
3、相变吸收剂具有显著降低解吸能耗的潜能，因此提出了一种无水液液相变吸收剂，这类两相吸收剂在吸收前为均相，吸收二氧化碳后，由于二氧化碳产物的生成逐渐分相，使得二氧化碳浓缩在其中一相，减少再生塔的解吸量，此外无水吸收剂不受水潜热的影响，结合两种优点，可以极大的降低再生能耗。解吸后的下相吸收剂与上相贫液重新组成均相吸收剂，用于二氧化碳捕集。
技术实现思路
1、本专利技术是一种可以用于吸收二氧化碳的无水液-液相变吸收剂，其具有明显的分相，解吸能耗低，易回收，且腐蚀性
2、为了解决上述问题，公开一种吸收剂的技术方案：本专利技术提供了一种吸收二氧化碳的无水相变吸收剂，包含以下组分：用于吸收二氧化碳的伯胺，起到分相作用的叔胺，以及降低富相粘度，起到稀释作用的有机溶剂。其中，伯胺具有伯氨基，能有效与二氧化碳发生反应，生成氨基甲酸盐等产物，保证较高的吸收速率。叔胺在无水的情况下不与二氧化碳反应，因为极性效应，二氧化碳产物不溶解在叔胺中，吸收饱和后的吸收剂出现分相，上相为叔胺，下相为富集二氧化碳的无水液相。由于吸收后的二氧化碳浓缩在其中一相，导致富相黏度较高，难以实现工业生产，在吸收剂中添加有机溶剂，能有效较低富相粘度。此新型无水液-液相变吸收剂具有解吸体积分数小，富相比热容较低等优点，能极大降低再生能耗。
3、优选地，所述用于吸收二氧化碳的伯胺为二甘醇胺（dga）、正丙醇胺（3ap）或丁醇胺（4ab）。
4、优选地，所述用于分相的叔胺为五甲基二乙烯三胺（pmdeta）、四甲基丙二胺（tmpda）或四甲基乙二胺（tmeea）。
5、优选地，所述有机溶剂为丙三醇、1,4-丁二醇、1,3-丙二醇或乙二醇。
6、进一步地，伯胺的质量比在20%~80%之间，叔胺的质量比在20%~80%之间，稀释剂的质量比是0~10%不等。
7、进一步地，吸收剂分相，上相为co2贫相，主要组成为叔胺，下相为富相，主要组成为稀释剂和伯胺吸收二氧化碳后的产物。
8、进一步地，吸收后的富相占总体积比20%~80%，吸收后富相的co2负载量占总体的97%以上。
9、进一步地，吸收的纯co2或者co2体积分数在12.5%左右，吸收温度为30℃~60℃。
10、进一步地，利用高温加热的方法解吸富相co2。
11、更进一步地，解吸co2的工艺为，解吸温度90℃~120℃，解吸时间在30min~60min，解吸后co2循环率为85%。
12、本专利技术的另一个目的是，无水液-液相变吸收剂用于捕集二氧化碳的应用，包括以下步骤。
13、s1，按照质量百分比称取各个组分，20~80%的伯胺、20~80%的叔胺、0~10%的有机溶剂，将各组分按照一定地比例混合均匀，得到均一澄清液相，即为无水液-液相变吸收剂。
14、s2，将s1的吸收剂用于吸收纯co2或co2体积分数为12%~13%的烟道气，吸收后液-液分相，上相为叔胺，下相为伯胺吸收二氧化碳的产物氨基甲酸盐和有机溶剂。
15、 s3，无水液-液相变吸收剂经过s2后，发生分相，将下相与上相分离，并送入再生工艺中，解吸后的吸收剂与s2上相贫液混合，可重新得到新的无水液-液相变吸收剂，进而可实现重复利用。
16、与现在的工艺相比，本专利技术的优势在：本专利技术的无水液-液相变吸收剂，分相时间短，无需通过其他方式促进分相，分相后，二氧化碳富集在其中一相，可以降低进入再生塔的体积，并且富液中不含水，无潜热影响，大幅度地降低解吸能耗和捕集成本。
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1.一种用于捕获二氧化碳的无水液-液相变吸收剂，其特征在于，由伯胺、叔胺、有机溶剂构成：所述伯胺指二甘醇胺（DGA）、正丙醇胺（3AP）或丁醇胺（4AB），所述叔胺为五甲基二乙烯三胺（PMDETA）、四甲基丙二胺（TMPDA）或四甲基乙二胺（TMEEA），所述的有机溶剂主要是丙三醇、1,4-丁二醇、1,3-丙二醇或乙二醇。
2.根据权利要求1所述的一种用于捕获二氧化碳的无水液-液相变吸收剂，其特征在于，所述伯胺的质量分数为20%~80%不等，所述叔胺质量分数为20%~80%不等，所述有机溶剂质量分数在0~10%不等。
3.根据权利要求1所述的一种用于捕获二氧化碳的无水液-液相变吸收剂，其特征在于，在吸收二氧化碳前吸收剂为均相，吸收饱和后溶剂自动分层，上相为CO2贫相，下相富集二氧化碳，其中富相占总体积比20%~80%不等。
4.根据权利要求书1所述的一种用于捕获二氧化碳的无水液-液相变吸收剂，其特征在于，所述吸收剂吸收CO2气体分数为5%~13%，吸收温度为30℃~60℃，富相吸收负载为3.11molCO2/kg~4.73molCO2/kg。<...
【技术特征摘要】
1.一种用于捕获二氧化碳的无水液-液相变吸收剂，其特征在于，由伯胺、叔胺、有机溶剂构成：所述伯胺指二甘醇胺（dga）、正丙醇胺（3ap）或丁醇胺（4ab），所述叔胺为五甲基二乙烯三胺（pmdeta）、四甲基丙二胺（tmpda）或四甲基乙二胺（tmeea），所述的有机溶剂主要是丙三醇、1,4-丁二醇、1,3-丙二醇或乙二醇。
2.根据权利要求1所述的一种用于捕获二氧化碳的无水液-液相变吸收剂，其特征在于，所述伯胺的质量分数为20%~80%不等，所述叔胺质量分数为20%~80%不等，所述有机溶剂质量分数在0~10%不等。
3.根据权利要求1所述的一种用于捕获二氧化碳的无水液-液相变吸收剂，其特征在于，在吸收二氧化碳前吸收剂为均相，吸收饱和后溶剂自动分层，上相为co2贫相，下相富集二氧化碳，其中富相占总体积比20%~80%不等。
4.根据权利要求书1所述的一种用...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐思扬，沈紫薇，梁斌，钟山，宋磊，鲁厚芳，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
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