申请日2016.03.17
公开(公告)日2016.07.20
IPC分类号B01J20/20; B01J20/30; B01D53/81; B01D53/62
摘要
本发明公开了一种池塘污泥二氧化碳吸收剂的制备方法，属于二氧化碳吸收剂制备技术领域。本发明选取池塘污泥，与蒸馏水混合，经超声分散筛分后，收集下层污泥备用，收集上层浮渣干燥制得多孔干燥浮渣，经两次炭化制得多孔浮渣炭备用，再将下层污泥与去离子水混合水浴加热，调节pH后，再水浴加热，离心收集上层清液，于透析袋中处理，浓缩后与多孔浮渣炭超声分散，蒸发碾磨过筛制得二氧化碳吸收剂。本发明的有益效果是：本发明制备步骤简单，所得产品成本低于其他方法16%以上;反应速率快，吸收容量提高了20～30%，解吸耗能降低了10～15%，其水溶液不易发泡和降解。
权利要求书
1.一种池塘污泥二氧化碳吸收剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
(1)选取池塘污泥，按质量比1:10，将其与蒸馏水搅拌混合，并超声分散处理20～30min，随后对其用60～80目的筛网进行筛分，收集筛分后的下层污泥备用，并收集上层浮渣，将上层浮渣置于65～80℃下干燥2～3h，制备得多孔干燥浮渣;
(2)将上述制备的多孔干燥浮渣置于马弗炉中，对其通氮气排除空气，在氮气气氛下，对其加热升温至200℃，控制升温速率为8℃/min，待恒温炭化45～60min后，继续升温加热使其炭化，控制升温速率为5℃/min，待温度升至1200℃后，保温炭化1～2h，随后停止加热并静置冷却至20～30℃，制备得多孔浮渣炭，备用;
(3)按体积比1:5，将步骤(1)备用的下层污泥与去离子水搅拌混合，在75～80℃下水浴加热，随后滴加0.8mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至8.5，继续水浴加热18～20h，待加热完成后，将其置于1800～2000r/min下离心分离10～15min，收集上层清液;
(4)将收集的上层清液置于透析袋中，在分子量2500～8000的透析袋中透析处理8～10h，随后收集透析液，将其置于45～60℃下旋转蒸发至原体积的1/8，制备得碱化凝胶液;
(5)按固液比1:5，将步骤(2)制备的多孔浮渣炭与碱化凝胶液混合，再在200～300W下超声分散处理25～30min，随后静置沉淀并置于80～90℃下旋转蒸发至干，再将其置于5～10MPa下进行碾磨并过筛，即可制得一种池塘污泥二氧化碳吸收剂。
说明书
一种池塘污泥二氧化碳吸收剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种池塘污泥二氧化碳吸收剂的制备方法，属于二氧化碳吸收剂制备技术领域。
背景技术
二氧化碳吸附剂，也称二氧化碳吸收剂，吸附剂，吸收剂。片圆状、柱状、球状等形态颗粒。圆柱形条状颗粒，多孔疏松状结构，吸附表面积大，透气性好。最早人们使用热碳酸钾、氨水和强碱，碳酸钾水溶液能够吸收三氧化碳气体生成碳酸氢钾，碳酸氢钾在加热的情况下不稳定再分解生成二氧化碳，这个反应是个可逆反应，人们利用这个反应原理吸收和分离二氧化碳，但是此反应吸收能力有限，再生温度高，且有腐蚀性，因而，人们尝试添加其他的活性试剂来改良此种方法。物理反应吸收剂，物理反应吸收是利用原料气中的溶质CO，在吸收剂中的溶解度较大而除去的方法，一般吸收采用高压及低温，解吸时采用减压或升温，减压解吸所需再生能量相当少。典型的物理吸收剂有N-甲基毗咯烷酮、聚乙二醇二甲醚、甲醇、碳酸丙烯酷等。但选择性差、回收率低。目前工业上广泛应用的是有机胺溶液吸收二氧化碳，主要分为两类：醇胺和多氮有机胺"此类吸收剂吸收效率高，再生能力强，但同时它也存在着问题，如腐蚀性强、反应速率慢，吸收容量小，解吸耗能高，其水溶液容易发泡、降解，成本高等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对有机胺吸收剂反应速率慢，吸收容量小，解吸耗能高，其水溶液容易发泡、降解，成本高的弊端，提供了一种选取池塘污泥，与蒸馏水混合，经超声分散筛分后，收集下层污泥备用，收集上层浮渣干燥制得多孔干燥浮渣，经两次炭化制得多孔浮渣炭备用，再将下层污泥与去离子水混合水浴加热，调节pH后，再水浴加热，离心收集上层清液，于透析袋中处理，浓缩后与多孔浮渣炭超声分散，蒸发碾磨过筛制得二氧化碳吸收剂的方法。本发明制备步骤简单，所得产品反应速率快，吸收容量大，解吸耗能低。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
(1)选取池塘污泥，按质量比1:10，将其与蒸馏水搅拌混合，并超声分散处理20～30min，随后对其用60～80目的筛网进行筛分，收集筛分后的下层污泥备用，并收集上层浮渣，将上层浮渣置于65～80℃下干燥2～3h，制备得多孔干燥浮渣;
(2)将上述制备的多孔干燥浮渣置于马弗炉中，对其通氮气排除空气，在氮气气氛下，对其加热升温至200℃，控制升温速率为8℃/min，待恒温炭化45～60min后，继续升温加热使其炭化，控制升温速率为5℃/min，待温度升至1200℃后，保温炭化1～2h，随后停止加热并静置冷却至20～30℃，制备得多孔浮渣炭，备用;
(3)按体积比1:5，将步骤(1)备用的下层污泥与去离子水搅拌混合，在75～80℃下水浴加热，随后滴加0.8mol/L的氢氧化钠溶液调节pH至8.5，继续水浴加热18～20h，待加热完成后，将其置于1800～2000r/min下离心分离10～15min，收集上层清液;
(4)将收集的上层清液置于透析袋中，在分子量2500～8000的透析袋中透析处理8～10h，随后收集透析液，将其置于45～60℃下旋转蒸发至原体积的1/8，制备得碱化凝胶液;
(5)按固液比1:5，将步骤(2)制备的多孔浮渣炭与碱化凝胶液混合，再在200～300W下超声分散处理25～30min，随后静置沉淀并置于80～90℃下旋转蒸发至干，再将其置于5～10MPa下进行碾磨并过筛，即可制得一种池塘污泥二氧化碳吸收剂。
本发明的应用方法：将本发明制得的池塘污泥二氧化碳吸收剂作为填料安置在烧煤锅炉烟囱内，填料厚度为3～5cm，每隔30～40cm安放一层，直至烟囱顶部。该二氧化碳吸收剂反应速率快，吸收容量提高了20～30%，解吸耗能降低了10～15%，可有效减少空气污染，值得推广与使用。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
(1)本发明制备步骤简单，所得产品成本低于其他方法16%以上;
(2)反应速率快，吸收容量提高了20～30%，解吸耗能降低了10～15%，其水溶液不易发泡和降解。
