【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化剂领域，尤其涉及一种生物炭基催化剂及其制备方法和有机胺富液的解吸方法。
技术介绍
1、co2的捕集方式主要有三种：燃烧前捕集、燃烧中捕集和燃烧后捕集。其中，燃烧后捕集技术更为成熟，是工业规模上应用最广泛的碳捕集方法。燃烧后碳捕集技术指从工业燃煤电厂排放的烟气中将co2分离出来并富集，其主要包括吸收分离法、吸附分离法和膜分离法等。有机胺、离子液和氨水等常作为吸收分离法使用的化学吸收剂，其中有机胺法因吸收速率高、吸收容量大、工艺流程简单、成本低、无污染等优点成为目前最成熟，且唯一实现了商业应用的碳捕集技术。
2、伯胺和仲胺具有较快的co2的吸收速率，而叔胺与co2反应形成的碳酸氢盐有利于降低解吸能耗，因此工业上常使用伯胺或仲胺与叔胺相结合的混合有机胺作为碳捕集吸收剂。常规有机胺吸收剂解吸温度通常在120～140℃，因吸收剂中的水升温显热和汽化潜热导致再生能耗过高，消耗的能耗约占整个co2捕集工艺成本60％。
3、研究表明添加适当的催化剂可以使富co2胺溶液在较低的温度下解吸co2，促进富胺溶液再生，节省co2解吸过程中所需能耗，并能最大程度地减少设备的腐蚀和胺溶液的降解。目前，常用于促进有机胺富液的再生的催化剂主要有碳酸酐酶、分子筛、固体超强酸及金属氧化物等，但大部分催化剂热稳定性差、制备工艺复杂、原材料成本高、催化性能低、对有机胺吸收co2性能影响大、回收循环利用难、使用寿命短等问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种
2、本专利技术提供了一种生物炭基催化剂，由果壳生物炭经过浸渍和无氧热解制成；
3、所述果壳生物炭由果壳经过粉碎和炭化制成；所述果壳为椰壳、杏壳、核桃壳和花生壳中的至少两种；
4、所述浸渍采用的浸渍液中含有铝源化合物和氢氧化钾。
5、优选的，所述果壳为椰壳和花生壳；所述椰壳和花生壳的质量比为1:(0.5～2)。
6、优选的，所述浸渍液中的铝源化合物浓度为1～20wt％；所述浸渍液中的氢氧化钾浓度为1～20wt％；所述果壳生物炭与浸渍液的用量比为1g:(2～5)ml。
7、优选的，所述生物炭基催化剂的比表面积为900～1300m2/g；所述生物炭基催化剂的孔径为2～40nm；所述生物炭基催化剂的总孔体积为0.4～1.3cm3/g。
8、本专利技术提供了一种上述技术方案所述的生物炭基催化剂的制备方法，包括以下步骤：
9、a)将果壳进行粉碎和炭化，得到果壳生物炭；所述果壳为椰壳、杏壳、核桃壳和花生壳中的至少两种；
10、b)将所述果壳生物炭在含有铝源化合物和氢氧化钾的浸渍液中浸渍，得到浸渍混合物；
11、c)将所述浸渍混合物进行无氧热解，得到生物炭基催化剂。
12、优选的，步骤a)中，所述炭化的温度为300～700℃；所述炭化的时间为0.5～2h。
13、优选的，步骤c)中，所述无氧热解的温度为300～650℃；所述无氧热解的时间为0.5～3h。
14、本专利技术提供了一种有机胺富液的解吸方法，包括以下步骤：
15、在催化剂存在条件下，有机胺富液进行加热解吸，得到有机胺贫液和气态co2；
16、所述催化剂为上述技术方案所述的生物炭基催化剂或者上述技术方案所述制备方法制得的生物炭基催化剂；
17、所述有机胺富液为有机胺溶液吸收co2后的产物。
18、优选的，所述有机胺溶液中的有机胺为乙醇胺、n-甲基二乙醇胺、哌嗪、3-二乙氨基丙胺、二乙氨基乙醇、二乙烯三胺、n,n-二甲基乙酰胺、三乙烯四胺和2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一种或多种。
19、优选的，所述有机胺溶液中的有机胺为n-甲基二乙醇胺和哌嗪。
20、与现有技术相比，本专利技术提供了一种生物炭基催化剂及其制备方法和有机胺富液的解吸方法。本专利技术提供的生物炭基催化剂由果壳生物炭经过浸渍和无氧热解制成；所述果壳生物炭由果壳经过粉碎和炭化制成；所述果壳为椰壳、杏壳、核桃壳和花生壳中的至少两种；所述浸渍采用的浸渍液中含有铝源化合物和氢氧化钾。本专利技术以复配果壳生物炭作为原料，通过对其进行氢氧化钾改性、铝源负载和无氧热解，将复配果壳生物炭改性成了丰富的介孔结构，并将铝氧化物负载在了其表面；介孔生物炭表面具有丰富的羟基与羧基，能作为优异的质子酸提供富液解吸反应所需的质子(h+)，而负载在其上的铝氧化物作为两性氧化物不仅能提供促进质子化胺去质子反应所需的碱性位点(即将h+从质子化胺转移到水中形成h3o+)，也能提供酸性位点促进解吸反应；另外，介孔生物炭中适中的孔径能使解吸反应物和产物能够在孔道内迅速迁移，促进传质过程，利于解吸反应的进行。本专利技术提供的催化剂同时具备质子酸、碱性位点、lewis酸位点以及介孔结构，可以协同作用催化有机胺富液解吸，有效地降低胺液再生的温度，从而减少解吸能耗，且该催化剂制备简单、稳定性好、易于回收循环利用、成本低廉、环境友好，特别适用于以n-甲基二乙醇胺(mdea)为主成分的混胺富液的解吸再生。
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1.一种生物炭基催化剂，其特征在于，由果壳生物炭经过浸渍和无氧热解制成；
2.根据权利要求1所述的生物炭基催化剂，其特征在于，所述果壳为椰壳和花生壳；所述椰壳和花生壳的质量比为1:(0.5～2)。
3.根据权利要求1所述的生物炭基催化剂，其特征在于，所述浸渍液中的铝源化合物浓度为1～20wt％；所述浸渍液中的氢氧化钾浓度为1～20wt％；所述果壳生物炭与浸渍液的用量比为1g:(2～5)mL。
4.根据权利要求1所述的生物炭基催化剂，其特征在于，所述生物炭基催化剂的比表面积为900～1300m2/g；所述生物炭基催化剂的孔径为2～40nm；所述生物炭基催化剂的总孔体积为0.4～1.3cm3/g。
5.一种权利要求1～4任一项所述的生物炭基催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，步骤a)中，所述炭化的温度为300～700℃；所述炭化的时间为0.5～2h。
7.根据权利要求5所述的制备方法，步骤c)中，所述无氧热解的温度为300～650℃；所述无氧热解的时间为0.5～3h。<...
【技术特征摘要】
1.一种生物炭基催化剂，其特征在于，由果壳生物炭经过浸渍和无氧热解制成；
2.根据权利要求1所述的生物炭基催化剂，其特征在于，所述果壳为椰壳和花生壳；所述椰壳和花生壳的质量比为1:(0.5～2)。
3.根据权利要求1所述的生物炭基催化剂，其特征在于，所述浸渍液中的铝源化合物浓度为1～20wt％；所述浸渍液中的氢氧化钾浓度为1～20wt％；所述果壳生物炭与浸渍液的用量比为1g:(2～5)ml。
4.根据权利要求1所述的生物炭基催化剂，其特征在于，所述生物炭基催化剂的比表面积为900～1300m2/g；所述生物炭基催化剂的孔径为2～40nm；所述生物炭基催化剂的总孔体积为0.4～1.3cm3/g。
5.一种权利要求1～4任一项所述的生物炭基催化剂的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐建英，张翼，郑芳，庄烨，叶凯，巫毅飞，严永桂，黎炳前，刘桂珍，
申请(专利权)人：福建龙净环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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