[发明专利]用于胺溶液解吸CO2

说明书

本发明公开了一种用于胺溶液解吸CO₂的负载SO₄^2‑/金属氧化物的填料及其制备方法，包括多孔陶瓷填料以及附着于多孔陶瓷填料上的催化活性组分，所述催化活性组分包括硫酸根SO₄^2‑及金属氧化物M_xO_y，该填料能够有效解决在吸收塔内分别布置催化剂及填料带来的各种问题。

技术领域

本发明属于温室气体二氧化碳减排技术领域，涉及一种用于胺溶液解吸CO₂的负载SO₄^2-/金属氧化物的填料及其制备方法。

背景技术

烟气脱碳技术有化学吸收法、变温变压吸附等方法，其中化学吸收法是目前比较成熟的一种脱碳技术，它一般采用胺溶液吸收烟气中的二氧化碳，然后再通过热解吸的方式使CO₂释放，从而实现烟气中CO₂的提纯分离。化学吸收法存在系统能耗高等缺点，限制了其大规模的工业应用。

专利CN109092020A、CN102350180B等采用新型吸收剂的二氧化碳再生工艺系统的方法，来降低二氧化碳捕集系统能耗；专利CN105536434B、CN110433611B等采用反应相变型吸收溶剂的方法，利用特定溶剂与CO₂反应后发生相分离，只对富CO₂相溶液进行热再生的方法，减少二氧化碳解吸的能耗。

专利CN110681410A、CN109433247A、CN109453801A、CN109316903A、CN108392950B等公布了用于富CO₂胺溶液催化剂的制备方法；专利CN105749728B提供了一种基于催化反应的二氧化碳解吸的方法，在吸收过程中使用固体酸催化剂促进胺溶液对二氧化碳的吸收。这些文献催化剂在实际工业CO₂解吸塔装置中的使用方式等工艺未进行明确。专利CN109351125A提供了一种用于降低富CO₂胺溶液再生能耗的新型催化解吸塔，将催化反应器与填料分层布置，一定程度上增加了解吸塔的高度和系统阻力。

胺溶液化学吸收法脱碳通常采用填料吸收塔，在吸收塔内布置不锈钢、塑料或陶瓷填料，以增加气液接触面积和传质效率。若在吸收塔内分别布置催化剂和填料，可能会导致吸收塔空间不足、内件重量及气液流动阻力大等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种用于胺溶液解吸CO₂的负载SO₄^2-/金属氧化物的填料及其制备方法，该填料能够有效解决在吸收塔内分别布置催化剂及填料带来的各种问题。

为达到上述目的，本发明所述的用于胺溶液解吸CO₂的负载SO₄^2-/金属氧化物的填料包括多孔陶瓷填料以及附着于多孔陶瓷填料上的催化活性组分，所述催化活性组分包括硫酸根SO₄^2-及金属氧化物M_xO_y。

多孔陶瓷填料的型式为鲍尔环、拉西环、瓷球和波纹板的任意一种。

金属氧化物M_xO_y为ZnO、CuO、Al₂O₃、ZrO₂或CeO₂。

本发明所述的用于胺溶液解吸CO₂的负载SO₄^2-/金属氧化物的填料的制备方法包括以下步骤：

1)对多孔陶瓷填料预处理；

2)获取质量百分浓度为5-20％的金属M硝酸盐溶液；获取质量百分浓度为5-20％的硫酸铵溶液；