乙醇胺改性多孔材料吸附电厂烟气中CO2的研究

韩江则，薛志伟，宋可欣，郝京华

(1.河北科技大学 化学与制药工程学院，河北 石家庄 050018；2.河北科技大学 新能源国际联合实验室，河北 石家庄 050018)

温室效应给人类带来多种危害[1-2]，而CO2的排放对温室效应的贡献约占总比的60%[3-5]，因此对于CO2气体捕集的研究有很现实的意义。变压吸附工艺具备流程简单、易于操控、投资低等优点，适合排放量大、浓度低的CO2气体的脱除[6-9]。

目前，吸附法脱除CO2的研究主要集中在适用于不同气体体系吸附材料的开发，并已取得了一系列成果[10-12]。本实验以有序介孔氧化铝(OMA)、有机铝(MIL-53(Al))和NaY分子筛为吸附材料，用乙醇胺(MEA)对其进行改性，制成3种不同的吸附剂，并通过对比3种吸附剂对CO2的吸附性能，筛选出一种价格低廉、对环境友善、吸附性能好且易于实现工业化生产应用的吸附剂，来实现对电厂烟道尾气中CO2的捕集回收。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

乙醇胺、硝酸铝、聚乙二醇、对苯二甲酸、偏铝酸钠、硅酸钠、氢氧化钠均为分析纯。

BSM120.4型电子天平；101-2型电热恒温干燥箱；DTC-10型超声波清洗器；K1型水热反应釜；DZF-6030A型真空干燥箱；SX-G30103型节能箱式电炉。

1.2 多孔材料制备和改性

1.2.1 多孔材料制备

1.2.1.1 OMA制备 分别称取定量的硝酸铝和聚乙二醇，加入到三口烧瓶中，在70 ℃恒温水浴中剧烈搅拌，同时恒速滴入(NH4)2CO3溶液，混合完毕后,静置老化6 h。过滤混合溶液并进行煅烧得到OMA。

1.2.1.2 MIL-53(Al)制备 分别称取定量的对苯二甲酸和硝酸铝，与水混匀后,搅拌20 min，倒进反应釜中，放置在马弗炉中于220 ℃下反应72 h。冷却,过滤后得到白色粉末。再于330 ℃煅烧72 h，得到土黄色MIL-53(Al)。……