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含低浓度CO2烟气制备拟薄水铝石的方法和制得的拟薄水铝石与应用技术

技术编号:41249538 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-09 23:58
本发明专利技术涉及低浓度CO2烟气捕集领域,公开了拟薄水铝石及含低浓度CO2烟气制备拟薄水铝石的方法与应用。方法包括:(1)将含低浓度CO2烟气通入水中进行预溶解,得到CO2水溶液;含低浓度CO2烟气中,CO2体积浓度小于30%;CO2水溶液的pH值为4‑6;(2)将偏铝酸钠溶液与CO2水溶液接触得到含有设定浓度偏铝酸钠的混合物,并向混合物中通入含低浓度CO2烟气进行包括A段反应和B段反应的成胶反应,得到反应浆液;含低浓度CO2烟气在混合物中鼓泡上升,鼓泡速度为0.2‑3cm/s;A段反应中ωa为15‑35g/L;B段反应中ωb为5‑20g/L;(3)将反应浆液依次进行老化、过滤、洗涤和干燥,得到拟薄水铝石干粉。克服了三水铝石杂晶的产生,解决了低浓度CO2难以生产高纯拟薄水铝石的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及低浓度co2烟气捕集领域,具体涉及一种含低浓度co2烟气制备拟薄水铝石的方法,该方法制得的拟薄水铝石与应用。


技术介绍

1、石油炼制、电力、钢铁等行业的工业烟气的碳排放总量大,但co2浓度低,多在20体积%以下,采用常规的碳捕集方法实施碳回收的经济效益比较差。

2、碳回收方法中,采用碳化法制备拟薄水铝石也是co2捕集和利用的有效途径。但是低浓度co2易导致偏铝酸钠发生水解反应,从而产生三水铝石杂晶。所以,在现有技术中,碳化法制备拟薄水铝石的二氧化碳体积浓度多在 30%以上。

3、因此,迫切需要开发针对大量工业烟气能够适用低浓度co2制备高纯拟薄水铝石的方法。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了解决工业烟气中co2浓度低生产拟薄水铝石纯度低的问题,提供了含低浓度co2烟气制备拟薄水铝石的方法和制得的拟薄水铝石与应用。该方法具有直接捕集低浓度co2烟气并实现低浓度co2生产拟薄水铝石的特点。

2、为了实现上述目的,本专利技术第一方面提供一种含低浓度co2烟气制备拟薄水铝石的方法,其中,该制备方法包括:

3、(1)将含低浓度co2烟气通入水中进行预溶解,得到co2水溶液;其中,所述含低浓度co2烟气中,co2体积浓度小于30%;所述co2水溶液的 ph值为4-6;

4、(2)将偏铝酸钠溶液与所述co2水溶液接触得到含有设定浓度偏铝酸钠的混合物,并向所述混合物中通入所述含低浓度co2烟气进行成胶反应,得到反应浆液;其中,所述含低浓度co2烟气以多个气泡形式在所述混合物中鼓泡上升,鼓泡速度为0.2-3cm/s;

5、其中,所述成胶反应的过程包括:a段反应和b段反应;其中,所述a 段反应中,所述偏铝酸钠溶液的浓度ωa以氧化铝计为15-35g/l;所述b段反应中,所述偏铝酸钠溶液的浓度ωb以氧化铝计为5-20g/l;

6、(3)将所述反应浆液进行老化,再将老化后的物料进行过滤、洗涤和干燥,得到拟薄水铝石干粉。

7、优选地,所述溶液的ph值为4.2-5.5。

8、优选地,所述鼓泡速度为0.8-1.5cm/s。

9、优选地,所述成胶反应的过程包括:a段反应和b段反应;其中,所述 a段反应中,所述偏铝酸钠溶液的浓度以氧化铝计为15-35g/l;所述b段反应中,所述偏铝酸钠溶液的浓度以氧化铝计为5-20g/l。

10、优选地,在所述a段反应的过程中,所述含低浓度co2烟气在所述混合物中的鼓泡速度为va,在所述b段反应的过程中,所述含低浓度co2烟气在所述混合物中的鼓泡速度为vb,其中,va与vb满足:va≥vb。

11、优选地,ωa≥ωb。

12、本专利技术第二方面提供一种本专利技术的制备方法制得的拟薄水铝石。

13、优选地,所述拟薄水铝石的结晶度为75%以上,所述拟薄水铝石的晶粒度为3-4nm。

14、优选地,所述拟薄水铝石的孔体积不小于0.30ml/g,比表面积在350 m2/g以上,胶溶指数大于95%;所述拟薄水铝石经550℃焙烧2h后,具有的弱l酸酸量占总l酸酸量的比例不小于60%。

15、本专利技术第三方面提供一种本专利技术的拟薄水铝石在石油炼制中的应用。

16、通过上述技术方案,本专利技术引入co2预溶解及控制工业烟气持续通入成胶反应过程中,进行鼓泡的气泡流速,以实现采用低浓度co2烟气应用于碳化法生产拟薄水铝石,通过两级反应,可以实现最大化的co2的利用(即提高了co2的利用率),克服了三水铝石杂晶的产生,获得拟薄水铝石具有的弱l酸比例更高,提高了拟薄水铝石的选择性,解决了低浓度co2难以生产高纯拟薄水铝石的问题。该拟薄水铝石进一步制得的催化剂的焦炭选择性更低(即反应催化生焦更少)。

17、同时,本专利技术还实现了工业烟气利用的合理有效的新途径,能够实现节省工业烟气复杂的提纯净化过程就可以捕集烟气中的co2,降低了成本且资源化利用效率高。

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【技术保护点】

1.一种含低浓度CO2烟气制备拟薄水铝石的方法,其特征在于,该制备方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述含低浓度CO2烟气中,CO2体积浓度小于30%且不小于5%。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述预溶解的温度为室温-50℃。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,所述CO2水溶液的pH值为4.2-5.5。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法,其中,所述鼓泡速度为0.8-1.5cm/s。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法,其中,在所述A段反应的过程中,所述含低浓度CO2烟气在所述混合物中的鼓泡速度为va,在所述B段反应的过程中,所述含低浓度CO2烟气在所述混合物中的鼓泡速度为vb,其中,va与vb满足:va≥vb;

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法,其中,所述反应浆液的pH值为9-11。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法,其中,所述成胶反应的温度不大于50℃,优选为0-50℃。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的方法,其中,所述老化的条件包括:老化温度为60-95℃,优选为80-90℃;老化时间为30-240min,优选为60-120min。

10.一种权利要求1-9中任意一项所述的方法制得的拟薄水铝石。

11.根据权利要求10所述的拟薄水铝石,其中,所述拟薄水铝石的结晶度为75%以上,所述拟薄水铝石的晶粒度为3-4nm;

12.一种权利要求10或11所述的拟薄水铝石在石油炼制中的应用,优选在催化裂化催化剂中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种含低浓度co2烟气制备拟薄水铝石的方法,其特征在于,该制备方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述含低浓度co2烟气中,co2体积浓度小于30%且不小于5%。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述预溶解的温度为室温-50℃。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,所述co2水溶液的ph值为4.2-5.5。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法,其中,所述鼓泡速度为0.8-1.5cm/s。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法,其中,在所述a段反应的过程中,所述含低浓度co2烟气在所述混合物中的鼓泡速度为va,在所述b段反应的过程中,所述含低浓度co2烟气在所述混合物中的鼓泡速度为vb,其中,va与vb满足...

【专利技术属性】
技术研发人员:袁帅宋海涛严加松刘雨晴刘博
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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