[发明专利]一种使用位阻效应吸附捕集CO2的方法

说明书

技术领域

    本发明涉及CO₂捕集方法的技术领域，具体为一种使用位阻效应吸附捕集CO₂的方法。 

背景技术

当今世界，CO₂的大量排放使得温室效应越来越严重，为此，对于含CO₂浓度和温度都较高的工业排放源，采用适宜的技术进行CO₂分离回收显得尤为必要。 

现有技术中，采用物理吸附剂的变压吸附工艺捕集CO₂受到广泛重视， 5A沸石分子筛、13X沸石分子筛被广泛用作吸附剂，其中5A沸石分子筛具有平衡吸附中CO₂吸附量随温度升高而显著减小的特性，其在高温下使用时吸附能力差：如当温度升高到175℃时，5A沸石分子筛的CO₂吸附量仅为25℃的24%；13X沸石分子筛对于含低浓度CO₂混合气时，其吸附CO₂量低，故其选择性吸附CO₂的能力差。为此，迫切需要找到一种对CO₂在中高温条件下有很好的吸附量，并相对混合气体中其余气体表现出特定CO₂选择性吸附的吸附剂，并确定其在合理工艺条件下发挥最佳吸附捕集CO₂的方法。 

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种使用位阻效应吸附捕集CO₂的方法，其使得对工业排放源的中高温混合气体具有稳定的吸附量，并相对混合气体中其余气体表现出良好的CO₂选择性吸附。 

一种使用位阻效应吸附捕集CO₂的方法，其技术方案是这样的： 

其特征在于：以孔径在0.3～0.34nm左右的3A沸石分子筛为吸附剂，采用变压吸附技术，通过位阻效应吸附混合气体中的CO₂。

其进一步特征在于：所述变压吸附技术中的吸附温度在80℃～300℃，吸附压力在0.2MPa～1MPa； 

其更进一步特征在于：

其包括至少两个吸附塔，吸附塔内的吸附剂为孔径在0.3～0.34nm左右的3A沸石分子筛，吸附CO₂时，其中至少一个吸附塔参与吸附、至少一个吸附塔参与解吸，所述变压吸附技术的方法步骤如下：

a将原料气通入参与吸附的吸附塔内进行吸附，吸附温度：80℃～300℃，吸附压力：0.2MPa～1MPa，吸附时间：200秒～300秒，被吸附掉CO₂后的气体从该吸附塔的出口流出；

b参与吸附的吸附塔的吸附和参与解吸的吸附塔的解吸同时完成，之后单个已解吸完成的吸附塔对应单个已吸附完成的吸附塔进行均压，均压时间为5秒～10秒；

c均压完成后，刚吸附完成的吸附塔通过管路连通外部，通过降压进行解吸，解吸压力：0MPa～0.1MPa，CO₂被排出该吸附塔，该吸附塔内的3A沸石分子筛再生，其解吸时间与其吸附时间相同，此时其它吸附塔正在同步进行吸附；

d刚解吸完成的吸附塔通过另一个同时完成吸附过程的吸附塔进行第一次充压，然后通入部分被吸附掉CO₂的产品气对该吸附塔充压至吸附压力：0.2MPa～1MPa；

e之后充压完成的该吸附塔循环进行上述工作步骤。