[发明专利]一种钙基CO2

说明书

本发明公开了一种钙基CO₂吸附材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将钙盐和锆盐溶解，制成混合溶液；(2)将烟蒂置于所述混合溶液中，使混合溶液被烟蒂吸收，得到湿纤维；(3)将步骤(2)得到的湿烟蒂煅烧，即可得到所述钙基CO₂吸附材料。本发明利用烟蒂作为模板辅助燃烧，优化钙基材料的微观孔隙结构，既提高了钙基材料吸附能力，又去除了常见合成方法中的干燥步骤，减少了合成过程的能耗，加快了合成速率。

技术领域

本发明涉及一种吸附材料及其制备方法，尤其涉及一种钙基CO₂吸附材料及其制备方法。

背景技术

现有的CO₂捕集技术主要包括燃烧前捕集、燃烧后捕集、富氧燃烧捕集CO₂封存三种类型的方法。钙循环(CaL)作为一种燃烧后捕集技术，因其具有环境友好和低成本的特点备受关注。CaL基于CaO和CaCO₃的可逆碳酸化和分解反应原理，从工业烟气中分离CO₂，实现CO₂的高效捕集。

CaO作为一种常见的无机化合物，其价格低廉，来源广泛，其理论CO₂吸附能力较强，约为0.786g CO₂/g CaO。然而，由于CaCO₃在高温循环反应过程中存在严重的烧结现象，导致CaO基吸附剂的吸附能力严重下降。因此，研究学者们提出通过添加惰性载体，提高吸附剂循环反应性能的改性方法。通常，Al、Mg、Ti和Zr等惰性载体是有效提高CaO基吸附剂稳定性的候选材料。

研究发现，在CaO基吸附材料中掺杂惰性载体可通过湿混、浸渍和溶胶-凝胶法。大多数合成方法都需要将CaO和惰性载体前驱体的混合物干燥，以获得目标CaO基吸附剂。然而，干燥过程所产生的能耗较高，且干燥过程较为缓慢，导致惰性载体掺杂的CaO基吸附剂的合成效率降低，并不能满足工业化大规模生产需求。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种去除干燥步骤以减少合成过程中能耗的钙基CO₂吸附材料；

本发明的第二个目的是提供上述钙基CO₂吸附材料的制备方法。

技术方案：本发明所述的钙基CO₂吸附材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将钙盐和锆盐溶解，制成混合溶液；

(2)将烟蒂置于所述混合溶液中，使混合溶液被烟蒂吸收，得到湿纤维；

(3)将步骤(2)得到的湿烟蒂煅烧，即可得到所述钙基CO₂吸附材料。

其中，步骤(2)中，将烟蒂破碎成小段置于所述混合溶液中。

其中，步骤(2)中，所述烟蒂的成分为醋酸纤维。

其中，步骤(1)中，所述钙盐和锆盐的质量比为3:1～19:1。所述钙盐为硝酸钙，所述锆盐为硝酸锆。

其中，步骤(1)中，所述溶解条件为40℃～80℃水浴加热。

其中，步骤(3)中，醋酸纤维吸收混合溶液时，固液比为1g:7ml～1g:6ml。

其中，步骤(3)中煅烧的温度为600～900℃，时间为60min～120min。

其中，步骤(3)中所述煅烧的升温速率为5～10℃/min。