專利名稱:二氧化碳的吸脫附材料及吸脫附裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及二氧化碳吸脫附材料,和使用該吸脫附材料的吸脫附裝置,所述吸脫附材料對二氧化碳的吸脫附能力高、壓力損失低、熱擴(kuò)散效率優(yōu)良、對膨脹收縮等反復(fù)應(yīng)力的耐受性強(qiáng)。
背景技術(shù):
目前,在全世界由于化石燃料的使用每年向大氣中排放約60億噸二氧化碳。由于二氧化碳的溫室效應(yīng),大氣中二氧化碳濃度的上升導(dǎo)致全球大氣溫度上升,而且引起海平面上升、氣象異常等嚴(yán)重的環(huán)境問題。另一方面,由于自然界對二氧化碳的固定速度非常緩慢,所以當(dāng)務(wù)之急是解決二氧化碳的固定問題。所以,在這種情況下,我國根據(jù)1997年12月防止地球溫室化條約京都會議(COP3)上的國際協(xié)議,制定了使2008年至2012年的溫室效應(yīng)氣體的總排放量比1990年的排放量降低6%的國際公約。
作為二氧化碳的有效利用技術(shù),正在嘗試?yán)么呋瘎┮鸬亩趸冀佑|還原反應(yīng)來合成作為燃料的甲醇,但由于該反應(yīng)需要大于等于250℃的溫度和氫氣,因而使用化石燃料作為其能源,但是由于產(chǎn)生新的二氧化碳,所以使該技術(shù)變得沒有意義。
另外,作為解決方法,考慮利用自然能轉(zhuǎn)換的電能來電解水而產(chǎn)生氫氣,然后使上述氫氣與二氧化碳在催化劑存在的條件下進(jìn)行合成,從而生成甲醇,但需要自然能的大規(guī)模開發(fā),由于要花費(fèi)巨大的成本,所以認(rèn)為可行性極低。
如上所述,二氧化碳由于能量狀態(tài)低,因此難以用作能量,但日本是每年排放12億3000萬噸二氧化碳的二氧化碳排放大國,開發(fā)用于減少二氧化碳的更現(xiàn)實(shí)的對策已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急,需要致力于能量轉(zhuǎn)換效率高的技術(shù)的開發(fā)與節(jié)能政策等的結(jié)合。
在該情況下,正在世界范圍內(nèi)嘗試不將來源于占二氧化碳排放量6成的火力發(fā)電廠或化工廠等的二氧化碳排放到大氣中,而是進(jìn)行分離回收固化,并將其埋藏于地下或海中,為了降低分離回收成本,期待能反復(fù)吸脫附二氧化碳、壓力損失低、吸脫附效率高的高溫可逆反應(yīng)型材料的出現(xiàn)。
但是,作為一種極有前途的無污染能量,可以舉出使用氫的燃料電池系統(tǒng),但對于獲得作為燃料的氫的方法,目前正熱衷于嘗試應(yīng)用作為資源豐富、而且能量狀態(tài)高的天然氣或甲烷水合物的主要成分的甲烷。由甲烷產(chǎn)生氫利用甲烷水蒸氣改性反應(yīng),因此同時產(chǎn)生作為副產(chǎn)物的二氧化碳。
如上所述,即使在燃料電池成為主流的社會形態(tài)中,與二氧化碳的分離回收固化相關(guān)的技術(shù)的確定是在防止地球溫室化方面不可回避的課題。
為了高效回收二氧化碳,希望分離盡可能高濃度的氣體,考慮使用在燃燒前的改性燃料氣體階段分離二氧化碳的燃燒前分離方法。由于甲烷水蒸氣改性反應(yīng)通常在400℃~600℃的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行,因此能完成二氧化碳的燃燒前分離,但從熱能的有效利用方面考慮,優(yōu)選從高溫氣體中分離回收二氧化碳。
目前,作為二氧化碳的吸收技術(shù)的已知方法,可以舉出利用β-氨基乙醇或碳酸鉀、碳酸鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋰等堿水溶液的化學(xué)吸附法或使用醋酸纖維素膜的膜分離法,使用沸石或分子篩等物理吸附劑的物理吸附法等。但是,在上述的現(xiàn)有技術(shù)中,由于耐熱性的限制,不能從高于400℃的高溫氣體中高效分離回收二氧化碳。
對于從高溫氣體中分離回收二氧化碳的技術(shù),作為無壓力控制、以溫差作為驅(qū)動源分離二氧化碳的方法,特開平9-99214號公報中介紹了使用鋰氧化鋯的技術(shù)。另外,特開2001-96122號公報中介紹了使用平均粒徑為0.1~10μm的硅酸鋰鹽作為在100~700℃的溫度范圍內(nèi)吸附二氧化碳的材料。而且,作為在高溫下直接分離回收燃燒甲烷的裝置的排放氣體中的二氧化碳的方法,特開2001-232186號公報中介紹了在硅酸鋰鹽中分散鋯酸鋰鹽的方法。另外,特開2001-170480號公報中介紹了通過在硅酸鋰鹽中添加堿性碳酸鹽,能在更廣的濃度范圍內(nèi)改善二氧化碳的吸收性能的技術(shù)。
作為將二氧化碳的吸脫附材料填充到吸脫附塔等中用于二氧化碳的吸脫附時所要求的材料特性,可以舉出對二氧化碳的吸脫附能力高、壓力損失低、熱擴(kuò)散效率良好、對膨脹收縮之類反復(fù)應(yīng)力的耐受性強(qiáng)。
但是,上述文獻(xiàn)中介紹的二氧化碳吸脫附材料的形態(tài)由于都是粉末狀或利用金屬模填充加壓成型法成型加工為顆粒狀的材料,因此實(shí)際上在將上述二氧化碳吸脫附材料填充到裝置中準(zhǔn)備加以利用時,存在壓力損失的問題,達(dá)不到材料的填充量,或者不能均勻地將熱傳至填充的二氧化碳吸脫附材料的細(xì)部,所以不能100%地發(fā)揮上述二氧化碳吸脫附材料的性能。
另外,為了降低分離回收成本,期待能反復(fù)吸脫附二氧化碳的高溫可逆反應(yīng)材料的出現(xiàn),但一方面由于吸脫附操作,材料要受到膨脹和收縮的反復(fù)應(yīng)力,另一方面由于利用金屬模填充加壓成型法加工得到的材料的緩解應(yīng)力的空間極小,因此無法耐受反復(fù)應(yīng)力,存在顆粒成型體逐漸粉化的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)存的問題,并提供對二氧化碳的吸附能力高、壓力損失低、熱擴(kuò)散效率良好、對膨脹收縮等反復(fù)應(yīng)力耐受性強(qiáng)的吸脫附材料,和使用該吸脫附材料的吸脫附裝置。
本發(fā)明的二氧化碳吸脫附材料的特征在于,上述材料由三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)體或具有三維網(wǎng)狀空隙的結(jié)構(gòu)體構(gòu)成,上述結(jié)構(gòu)體由具有二氧化碳吸脫附性能的化合物構(gòu)成。
本發(fā)明的二氧化碳吸脫附裝置的特征在于設(shè)置有上述本發(fā)明的二氧化碳的吸脫附材料。
即,為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,本發(fā)明人將具有二氧化碳吸脫附性能的化合物(下面也可稱為“吸脫附成分”)加工成型為三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)體或具有三維網(wǎng)狀空隙的結(jié)構(gòu)體(以下稱為“三維網(wǎng)狀空隙結(jié)構(gòu)體”),將該方法作為增加二氧化碳吸脫附材料的密度和立體表面積的方法,并對此進(jìn)行了銳意研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過將吸脫附成分加工成型為上述結(jié)構(gòu)體,可獲得優(yōu)于粉末加工品的二氧化碳吸脫附性能。
作為為提高二氧化碳處理能力而要求的材料特性,需要提高與二氧化碳?xì)怏w的接觸效率。吸附材料根據(jù)氣體的種類或濃度、系統(tǒng)內(nèi)的溫度或壓力而具有特有的吸附速度,對于吸附速度和空間速度的關(guān)系,空間速度提高時,不能確保吸附需要的時間,從而造成吸附效率明顯降低。因此,在吸附設(shè)計時空間速度和線速度的控制變得非常重要。另外,所謂空間速度通常是以SV=Q/V=(m3/hr)/m3=hr-1表示,與線速度(m/sec)分開討論。
為提高二氧化碳的處理能力,有必要盡可能多地獲得流量,但材料在某一環(huán)境條件下具有特有的吸附速度,因此僅降低空間速度只是使吸附惰性帶向流通方向的后方移動,并不能期待改善處理效率。所以,有必要同時降低線速度以提高二氧化碳的處理能力。這同時會歸結(jié)為一般性結(jié)論,即,提高處理能力將導(dǎo)致裝置的大型化。
在上述物理性控制條件下如何實(shí)現(xiàn)裝置小型化的問題關(guān)鍵是吸附材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計。作為結(jié)構(gòu)設(shè)計中所要求的材料特性是能加工成型為下述結(jié)構(gòu)體,該結(jié)構(gòu)體具有良好的氣體擴(kuò)散性,無論宏觀上還是微觀上氣體均可擴(kuò)散至材料的各個角落,另外,還能增加立體表面積或吸附比表面積(BET表面積)。
本發(fā)明人通過開發(fā)與上述二氧化碳的分離回收技術(shù)中作為關(guān)鍵的二氧化碳吸脫附結(jié)構(gòu)體相關(guān)的技術(shù),解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,進(jìn)而提供了一種材料,該材料對二氧化碳的處理能力高、壓力損失低、熱擴(kuò)散效率良好、對膨脹收縮之類反復(fù)應(yīng)力的耐受性強(qiáng)。
圖1是表示實(shí)施例1、2中得到的具有三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)的硅酸鋰鹽結(jié)構(gòu)體的簡要結(jié)構(gòu)模式圖。
圖2是表示實(shí)施例3、4中得到的具有三維網(wǎng)狀空隙結(jié)構(gòu)的硅酸鋰鹽結(jié)構(gòu)體的簡要結(jié)構(gòu)模式圖。
圖3是用于測定實(shí)施例1~4的樣品的壓力損失的試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖4是用于測定比較例1、2的樣品的壓力損失的試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖5是表示實(shí)施例1~4的樣品的壓力損失測定結(jié)果的曲線圖。
圖6是表示比較例1、2的樣品的壓力損失測定結(jié)果的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
下面對本發(fā)明的二氧化碳吸脫附材料以及吸脫附裝置的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
作為構(gòu)成本發(fā)明的吸脫附材料的吸脫附成分,可以舉出選自堿金屬和堿土類金屬的氧化物、氫氧化物、以及其鹽的1種、2種或2種以上,在上述化合物中,優(yōu)選具有可逆特性的材料,該材料能在較廣泛的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行吸附,而且通過改變溫度或壓力能容易地脫附已經(jīng)吸附的二氧化碳,能再次吸附二氧化碳,具體可以舉出Li4SiO4、Li2SiO3、Li6Si2O7、Li8SiO6、Li2ZrO3、Li4ZrO4、Li2NiO2、2LiFeO2、Li2O、Na2O、CaO、LiAlO2、LiOH、KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2、Sr(OH)2、K2CO3、Na2CO3、Li2CO3、BaCO3、CaCO3、SrCO3等,其中,Li4SiO4、Li2ZrO3、Li2O、LiAlO2能在較廣泛的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行吸脫附,故優(yōu)選。
這些吸脫附成分可以通過下述方法制備將選自堿金屬和堿土類金屬的氧化物、氫氧化物、以及其鹽的一種、二種或二種以上無機(jī)化合物和除堿金屬氧化物以及堿土類金屬氧化物以外的無機(jī)氧化物的混合物在大于等于600℃的溫度下焙燒和/或合成進(jìn)行制備。作為用于吸脫附成分的制備的無機(jī)化合物,可以舉出Li2CO3、Li2O、LiOH、K2CO3、KOH、Na2CO3、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2、Sr(OH)2、CaCO3、BaCO3、SrCO3等中的一種、二種或二種以上,另外,作為無機(jī)氧化物,可以舉出SiO2、Al2O3、ZrO2、MgO、Fe2O3、NiO以及TiO2等中的一種、二種或二種以上。
具有三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)或三維網(wǎng)狀空隙結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的吸脫附材料可以如下制備使具有三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)的有機(jī)類基材浸漬在含有上述吸脫附成分或能通過焙燒合成吸脫附成分的原料的漿液(以下也可以稱為“原料漿液”)中,然后干燥、焙燒而制成。
此種情況下,在具有三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)的有機(jī)類基材的骨架表面附著上述原料漿液,用原料漿液被覆有機(jī)類基材的骨架表面后,進(jìn)行干燥、焙燒,可以制備類似該有機(jī)類材料的形狀的三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)體的吸脫附材料。另外,為了填充具有三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)的有機(jī)類基材的空隙部分,使其浸漬在原料漿液中后,進(jìn)行干燥、焙燒,由此能制備在該有機(jī)類基材消失的部分具有三維網(wǎng)狀空隙的三維網(wǎng)狀空隙結(jié)構(gòu)體的吸脫附材料。
作為具有三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)的有機(jī)類基材,由于需要抑制伴隨焙燒的收縮變形,因此只要是熱固化性樹脂即可,對材料或形狀并無特別要求,但考慮到二氧化碳的分離回收效率,優(yōu)選壓力損失低、氣體擴(kuò)散性良好的形狀。具體而言,可以使用具有三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)的聚酯類氨基甲酸乙酯泡沫,聚醚類氨基甲酸乙酯泡沫,或聚乙烯泡沫,氈制品,以由短纖維或多種纖維構(gòu)成的聚酯或聚酰胺樹脂作為原料的立體結(jié)構(gòu)樹脂網(wǎng),聚酯無紡布等無紡布,紙,瓦楞紙等。
由于構(gòu)成吸脫附材料的吸脫附成分通常堿性極強(qiáng),因此考慮到作業(yè)環(huán)境或操作性,優(yōu)選在成型加工成上述三維結(jié)構(gòu)體的同時,合成吸脫附成分。但是,對于與成型加工同時合成吸脫附成分的方法,正如合成由2mol碳酸鋰和1mol二氧化硅組成的硅酸鋰鹽的情況等,及伴隨合成發(fā)生重量減少的情況,同時會明顯發(fā)生體積收縮,所以有必要緩解焙燒收縮應(yīng)力所致的結(jié)構(gòu)體強(qiáng)度的降低。
作為改善本發(fā)明的吸脫附材料的結(jié)構(gòu)體強(qiáng)度的方法,可以舉出以下方法等使原料漿液中的構(gòu)成原料的顆粒盡可能細(xì);在最適溫度下進(jìn)行焙燒;使處于焙燒前狀態(tài)的構(gòu)成原料的顆粒之間盡可能緊密結(jié)合;以及,在僅以焙燒后的吸脫附成分難以保持作為結(jié)構(gòu)體的強(qiáng)度的情況下,可以混入其他無機(jī)類添加材料。
作為在本發(fā)明的吸脫附材料結(jié)構(gòu)體的制備中使用的構(gòu)成原料的焙燒前粒徑,由于依據(jù)用途所要求的結(jié)構(gòu)體的強(qiáng)度有所不同,因而沒有特別限定,但平均粒徑優(yōu)選小于等于10μm,較優(yōu)選小于等于5μm,例如,為5~5000nm。平均粒徑大于10μm時,雖然也取決于焙燒時的熔融狀態(tài),但是多數(shù)情況下無法得到足夠的強(qiáng)度。
另外,得到本發(fā)明的吸脫附材料結(jié)構(gòu)體的最適焙燒溫度只要為構(gòu)成吸脫附材料的吸脫附成分的可合成溫度或熔融溫度、或上述溫度以上,或發(fā)揮形成網(wǎng)狀空隙部分或骨架的作用的上述有機(jī)類基材的燒毀溫度或升華溫度、或上述溫度以上,并且小于等于所選擇的吸脫附成分的熔融溫度即可,沒有特別限定,但優(yōu)選600~1700℃左右,較優(yōu)選800~1200℃左右。焙燒溫度低于600℃時,有機(jī)類基材不能完全灰化,在二氧化碳的吸脫附操作時,有可能產(chǎn)生來源于有機(jī)類基材的氣體。另外,低于600℃時,焙燒不充分,結(jié)構(gòu)體的強(qiáng)度會出現(xiàn)問題。另一方面,焙燒溫度如果超過1700℃,則伴隨熔融化的結(jié)構(gòu)體的形狀穩(wěn)定性會出現(xiàn)問題,特別是在為降低二氧化碳吸脫附溫度帶而添加堿金屬等情況下,由于熔融溫度也同時降低,因此有可能無法形成結(jié)構(gòu)體。即,例如,以下述實(shí)施例1的處方,在氮?dú)馓畛?purge)狀態(tài)下,使上述焙燒溫度升溫至1300℃時,完全液化,無法形成結(jié)構(gòu)體,所述實(shí)施例1的處方為混合2mol碳酸鋰和1mol二氧化硅、0.1mol碳酸鉀,并以含有65重量%固形成分的水分散漿液作為基液,浸漬、含浸、干燥、焙燒三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)的聚氨基甲酸乙酯泡沫。
作為使焙燒前狀態(tài)的構(gòu)成原料的顆粒之間盡可能緊密結(jié)合、并使其保持緊密狀態(tài)的方法,能選擇向原料漿液中混入有機(jī)類添加劑的方法。作為此時使用的有機(jī)類添加劑,可以選擇溶于水、或水分散性良好、粘合力高的物質(zhì)。上述有機(jī)類添加劑由于與選作吸脫附材料的構(gòu)成材料的吸脫附成分存在相溶性問題,因此對其種類無特別限定,但為了增加焙燒后的吸脫附成分的密度,優(yōu)選以盡可能少的量即可保持伴隨合成時的收縮的結(jié)構(gòu)體強(qiáng)度的添加劑。
從以上方面考慮,作為推薦的有機(jī)類添加劑,可以舉出氨基甲酸乙酯類乳劑、SBR類膠乳、NBR類膠乳、天然橡漿、氯丁橡膠膠乳、丙烯酸類乳劑、丙烯腈·丁二烯類膠乳、PVC類膠乳、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸銨、羧甲基纖維素、酪蛋白、丙烯酸酯共聚物、聚碳酸、聚烯烴類樹脂、萘磺酸縮合物、甲基丙烯酸類聚合物、直鏈淀粉、支鏈淀粉、葡聚糖、甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇縮丁醛、乙基纖維素、醋酸纖維素、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、聚乙二醇、丙三醇、鄰苯二甲酸二丁酯等。上述有機(jī)類添加劑可以單獨(dú)使用1種,也可以2種或2種以上并用。
針對有機(jī)類添加劑的添加水平,由于存在與選擇的吸脫附成分的粘合性和混合時的漿液行為(slurry behavior)的問題,因此并無特別限定,但優(yōu)選制備相對1重量份固體狀態(tài)的有機(jī)類添加劑,吸脫附成分或吸脫附原料的含量為1重量份~100重量份、特別優(yōu)選為5重量份~50重量份的原料漿液。
由于原料漿液的固體濃度應(yīng)依據(jù)目的進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,由此沒有特別限定,但優(yōu)選50~85重量%左右,較優(yōu)選60~75重量%左右。原料漿液的固體濃度小于50重量%時,由于干燥成用于形成結(jié)構(gòu)體的有機(jī)類基材后的附著量無法保障,從而嚴(yán)重降低所得結(jié)構(gòu)體的強(qiáng)度,并且降低每單位體積內(nèi)二氧化碳的吸脫附性能。另外,原料漿液的固體成分濃度如果大于85重量%,則干燥過快,出現(xiàn)裂縫,成為造成結(jié)構(gòu)體強(qiáng)度下降的主要原因,或者使原料漿液的特性嚴(yán)重惡化,顯著發(fā)生觸變性,從而影響含浸操作。
理想的二氧化碳吸脫附材料是只由吸脫附成分構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體,但在即使實(shí)施上述方法仍未達(dá)到結(jié)構(gòu)體的強(qiáng)度要求時,通過向原料漿液中添加無機(jī)類添加劑,能得到具有符合要求的強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)體。此時,作為增強(qiáng)劑使用的無機(jī)類添加劑,可以舉出Al2O3、SiO2、MgO、ZrO2等無機(jī)氧化物以及高嶺石、膨潤土、絹云母、蒙脫石、活性粘土、滑石粉等無機(jī)粘土性材料,或堇青石(2MgO,2Al2O3,5SiO2)等低熱膨脹材料。上述無機(jī)類添加劑可以單獨(dú)使用1種,也可以2種或2種以上混合使用。
Na2O、K2O等堿金屬氧化物、CaO等堿土類金屬氧化物、Fe2O3、NiO、TiO2等金屬氧化物也能賦予結(jié)構(gòu)體強(qiáng)度,但由于是增大結(jié)構(gòu)體的熱膨脹系數(shù)、或使熔點(diǎn)降低的主要原因,所以在選擇上述化合物時,需要在考慮二氧化碳的吸脫附性能或初期及伴隨吸脫附的反復(fù)強(qiáng)度等的同時進(jìn)行適當(dāng)選擇。
另外,在后面的實(shí)施例中,力圖添加碳酸鉀(K2CO3)促進(jìn)焙燒時的液化,從而改善所得結(jié)構(gòu)體的強(qiáng)度。作為上述促進(jìn)液化的材料,除K2CO3以外,還可以使用Na2CO3、BaCO3、SrCO3、CaCO3等,相對合成的吸脫附成分,上述材料的用量優(yōu)選為1~50mol%左右。
本發(fā)明的吸脫附材料的三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)或三維網(wǎng)狀空隙結(jié)構(gòu)體的孔隙率,根據(jù)使用的吸脫附裝置的允許壓力損失或填充容量而不同,所以應(yīng)適當(dāng)選擇,但作為優(yōu)選的孔隙率為25~95%,較優(yōu)選50~90%??紫堵嗜绻∮?5%,則吸脫附材料的填充密度雖然高,但氣體無法擴(kuò)散到吸脫附材料內(nèi)部,吸脫附性能降低,或壓力損失極度升高,在實(shí)用上出現(xiàn)問題。另外,孔隙率如果大于95%,則由于每單位體積內(nèi)的吸脫附成分的含有率減少,因此出現(xiàn)必須增加吸脫附材料的填充容量的問題,有可能導(dǎo)致吸脫附裝置大型化。
通過控制以骨架基材或空隙為基礎(chǔ)的三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)中有機(jī)類基材的孔隙容積或單元數(shù)目、以及通過結(jié)構(gòu)體的制造方法可以容易地控制孔隙率。
根據(jù)使用目的、性能要求等適當(dāng)決定孔隙率。例如,由于由后面的實(shí)施例1、2得到的吸脫附材料雖然表觀密度低,但是能得到較大的孔隙率,所以具有能降低壓力損失的特征。另外,實(shí)施例3、4由于得到較小的孔隙率,所以具有能增加表觀密度的特征。
本發(fā)明的吸脫附裝置是設(shè)置有上述本發(fā)明的吸脫附材料的裝置,例如,可以采用下列構(gòu)成方式在具有含有二氧化碳?xì)怏w的導(dǎo)入口和處理氣體的排放口的柱子中,在與流通方向交叉的方向上配置填充了本發(fā)明的吸脫附材料的單元的構(gòu)成方式,或?qū)⑷S網(wǎng)狀空隙結(jié)構(gòu)體制成圓筒形狀,使氣體從圓筒的內(nèi)側(cè)或外側(cè),向相反一側(cè)的壁表面流通的方式。
實(shí)施例和比較例下面列舉實(shí)施例和比較例,更具體地說明本發(fā)明。
實(shí)施例1使用(株)普利斯通制的聚氨基甲酸乙酯泡沫(商品名“EVERLIGHTSF,HR-08)作為具有三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)的有機(jī)類基材,將該基材浸漬在漿液中,該漿液含有通過在900℃進(jìn)行焙燒而顯示二氧化碳吸脫附性能的無機(jī)原料,除去多余的漿液,通過干燥、焙燒得到具有三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)的二氧化碳吸脫附材料。
作為上述實(shí)施例1中使用的二氧化碳吸脫附材料,著眼于能在較廣泛的溫度范圍內(nèi)吸脫附二氧化碳的硅酸鋰鹽,考慮到作業(yè)環(huán)境,研究使三維結(jié)構(gòu)體的焙燒與合成同時進(jìn)行。
作為得到硅酸鋰鹽的起始原料,選擇Li2CO3(平均粒徑為3μm)和SiO2(平均粒徑為3μm),還可以通過添加作為堿性碳酸鹽的K2CO3(平均粒徑為3μm)促進(jìn)液化,力圖改善焙燒時的強(qiáng)度,同時,還要考慮能在更廣泛的溫度范圍(400~800℃)進(jìn)行二氧化碳的吸脫附。
首先,在乳缽中充分混合2mol Li2CO3和1mol SiO2、0.1mol K2CO3,向上述混合粉末中加入離子交換水,進(jìn)行混合,制備固體成分為65重量%的漿液。
在上述漿液中浸漬裁切成50mm×50mm×25mm厚度的上述具有三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)的聚氨基甲酸乙酯泡沫,然后用含浸輥擠壓以除去多余的漿液。此時的漿液附著量為250g/L-干泡沫(dry foam)。另外,在調(diào)整含浸量時,除輥以外還可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇利用空氣噴涂、或離心分離等手段。
將利用上述方法得到的含浸材料在60℃的恒溫槽中干燥3小時,然后移入能進(jìn)行氮?dú)庵脫Q填充的電爐中,以1L/min的速度進(jìn)行氮?dú)馓畛洌瑫r以2℃/min的升溫速度升溫至900℃,然后自然降溫使?fàn)t內(nèi)溫度降至常溫,得到具有三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)的硅酸鋰鹽結(jié)構(gòu)體。
實(shí)施例2預(yù)先制備在無機(jī)原料中混合有機(jī)類添加劑的漿液,該無機(jī)原料能通過于900℃焙燒而顯示二氧化碳吸脫附性能,在上述漿液中浸漬與實(shí)施例1中使用的材料相同的具有三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)的聚氨基甲酸乙酯泡沫,除去多余的漿液,通過干燥、焙燒,制得具有三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)的二氧化碳吸脫附材料。
作為實(shí)施例2中使用的二氧化碳吸脫附材料,與實(shí)施例1相同,著眼于能在較廣泛的溫度范圍內(nèi)吸收二氧化碳的硅酸鋰鹽,作為得到硅酸鋰鹽的起始原料,選擇Li2CO3和SiO2。與實(shí)施例1相同,還可以通過添加作為堿性碳酸鹽的K2CO3促進(jìn)液化,力圖改善焙燒時的強(qiáng)度,同時,還要考慮在更廣泛的溫度范圍(400~800℃)能進(jìn)行二氧化碳的吸脫附。
首先,在乳缽中充分混合2mol Li2CO3和1mol SiO2、0.1mol K2CO3,向上述混合粉末中加入離子交換水,進(jìn)行混合,制備固體成分為71.3重量%的漿液。
然后,向上述漿液中添加31.7重量%的作為有機(jī)類添加劑的丙烯腈·丁二烯類膠乳,該丙烯腈·丁二烯類膠乳的平均粒徑為0.12μm,Tg為10℃,固體成分為45重量%,充分?jǐn)嚢?,制得固體成分為65重量%的漿液。
在上述漿液中浸漬裁切成50mm×50mm×25mm厚度的上述具有三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)的聚氨基甲酸乙酯泡沫,然后用含浸輥擠壓以除去多余的漿液。此時的漿液附著量為303g/L-干泡沫。
將利用上述方法得到的含浸材料在60℃的恒溫槽中干燥3小時,然后移入能進(jìn)行氮?dú)庵脫Q填充的電爐中,以1L/min的速度進(jìn)行氮?dú)馓畛洌瑫r以2℃/min的升溫速度升溫至900℃,然后自然降溫使?fàn)t內(nèi)溫度降至常溫,得到具有三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)的硅酸鋰鹽結(jié)構(gòu)體。
上述實(shí)施例1、2中得到的具有三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)的硅酸鋰鹽結(jié)構(gòu)體的簡要結(jié)構(gòu)模式圖如圖1所示。
實(shí)施例3作為得到具有三維網(wǎng)狀空隙的二氧化碳吸脫附材料的方法,采用以下方法將實(shí)施例1中使用的具有三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)的聚氨基甲酸乙酯泡沫浸漬在漿液中,并使聚氨基甲酸乙酯泡沫的三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)的空隙部分完全浸沒在漿液中,所述漿液是實(shí)施例1中使用的含有能在900℃焙燒而顯示二氧化碳吸脫附性能的無機(jī)原料的漿液;然后,在80℃的烘箱內(nèi)干燥60分鐘制成。
接下來,向緊密地裝有上述含浸干燥后的樣品、壁厚為5mm的PTFE制模(內(nèi)部尺寸為50mm×50mm×25mm厚度)中輸入上述實(shí)施例1中使用的漿液,然后在其上面設(shè)置上述含浸干燥后的樣品,在樣品的上部再輸入上述漿液。
然后,將上述模放置在能達(dá)到約133Pa(1Torr)的真空狀態(tài)的真空干燥器中,在80℃脫氣干燥1小時后,脫模,得到附著有715g/L-干泡沫的漿液的焙燒前樣品。
然后將上述樣品移入能進(jìn)行氮?dú)庵脫Q填充的電爐中,以1L/min的速度進(jìn)行氮?dú)馓畛?,同時以2℃/min的升溫速度升溫至900℃,然后自然降溫使?fàn)t內(nèi)溫度降至常溫,得到具有三維網(wǎng)狀空隙結(jié)構(gòu)的硅酸鋰鹽結(jié)構(gòu)體。
實(shí)施例4實(shí)施例4為漿液中含有有機(jī)類添加劑的體系,利用與實(shí)施例3相同的方法獲得具有三維網(wǎng)狀空隙的二氧化碳吸脫附材料。
含有有機(jī)類添加劑的漿液的制備方法,根據(jù)實(shí)施例2,使用上述漿液,以與實(shí)施例3相同的方法使三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)的聚氨基甲酸乙酯泡沫的空隙部分完全浸沒在漿液中,然后,在80℃的烘箱內(nèi)干燥60分鐘。
接下來,向緊密地裝有上述含浸干燥后的樣品、壁厚為5mm的PTFE制模(內(nèi)部尺寸為50mm×50mm×25mm厚度)中輸入上述實(shí)施例2中使用的漿液,然后在其上面設(shè)置上述含浸干燥后的樣品,在樣品的上部再輸入上述漿液。
然后,將上述模放置在能達(dá)到約133Pa(1Torr)的真空狀態(tài)的真空干燥器中,在80℃脫氣干燥1小時后,脫模,得到附著有855g/L-干泡沫的漿液的焙燒前樣品。
然后將上述樣品移入能進(jìn)行氮?dú)庵脫Q填充的電爐中,以1L/min的速度進(jìn)行氮?dú)馓畛?,同時以2℃/min的升溫速度升溫至900℃,然后自然降溫使?fàn)t內(nèi)溫度降至常溫,得到具有三維網(wǎng)狀空隙結(jié)構(gòu)的硅酸鋰鹽結(jié)構(gòu)體。
上述實(shí)施例3、4中獲得的具有三維網(wǎng)狀空隙結(jié)構(gòu)的硅酸鋰鹽結(jié)構(gòu)體的簡要結(jié)構(gòu)模式圖如圖2所示。在上述結(jié)構(gòu)體中,通過焙燒使有機(jī)類基材聚氨基甲酸乙酯泡沫燒毀,從而留下無數(shù)的空隙。
比較例1為比較基于實(shí)施例的二氧化碳吸脫附材料的二氧化碳吸脫附性能,使用實(shí)施例1中使用的能在900℃焙燒從而顯示二氧化碳吸脫附性能的無機(jī)原料,合成粉體。作為得到硅酸鋰鹽的起始原料,與實(shí)施例1相同,選擇Li2CO3和SiO2。還可以添加實(shí)施例中加入的K2CO3。
首先,在乳缽中充分干法混合2mol Li2CO3和1mol SiO2、0.1molK2CO3,向上述混合粉末中加入離子交換水,使固體成分濃度為65重量%,濕法混合10分鐘。將上述漿液移入SUS制的托盤中,在60℃的恒溫槽中干燥3小時,然后用乳缽粉碎。
將上述得到的粉體移入能進(jìn)行氮?dú)庵脫Q填充的電爐中,以1L/min的速度進(jìn)行氮?dú)馓畛洌瑫r以2℃/min的升溫速度升溫至900℃,然后自然降溫使?fàn)t內(nèi)溫度降至常溫,再次用乳缽粉碎,獲得平均粒徑為3μm的粉體。
比較例2為了解有機(jī)類添加劑的添加對二氧化碳吸附材料性能的影響,預(yù)先在乳缽中充分干法混合2mol Li2CO3和1mol SiO2、0.1mol K2CO3,向上述混合粉末中加入離子交換水,使固體成分濃度為71.3重量%,濕法混合10分鐘。
接下來,向上述漿液中添加31.7重量%在實(shí)施例2和4中使用的丙烯腈·丁二烯類膠乳作為有機(jī)類添加劑,該膠乳的平均粒徑為0.12μm,Tg為10℃,固體成分為45重量%,充分?jǐn)嚢?,制得固體成分為65重量%的漿液。將該漿液移入SUS制的托盤中,在60℃的恒溫槽中干燥3小時后,用乳缽粉碎。
將上述得到的粉體移入能進(jìn)行氮?dú)庵脫Q填充的電爐中,以1L/min的速度進(jìn)行氮?dú)馓畛洌瑫r以2℃/min的升溫速度升溫至900℃,然后自然降溫使?fàn)t內(nèi)溫度降至常溫,再次用乳缽粉碎,獲得平均粒徑為3μm的粉體。
針對由以上方法得到的實(shí)施例1~4和比較例1、2中的樣品,利用下面的方法,測定二氧化碳的吸脫附性能和壓力損失以及各種物性。
<二氧化碳吸脫附性能的測定>
預(yù)先用化學(xué)天平稱量實(shí)施例1~4中得到的樣品,分別一個個裝入內(nèi)徑為100mm的坩堝中,使用能進(jìn)行真空氣體置換的電爐,利用天平測定伴隨二氧化碳的吸脫附的重量變化率來考察吸脫附性能。
此時的重量,在實(shí)施例1中為9.42g,實(shí)施例2中為9.52g,實(shí)施例3中為26.93g,實(shí)施例4中為26.85g。
針對比較例1、2的粉體樣品,使用同樣的內(nèi)徑為100mm的坩堝,利用化學(xué)天平,調(diào)整至與實(shí)施例1、2的結(jié)構(gòu)體中含有的硅酸鋰鹽同重量的9.42g。
另外,為防止由在電爐內(nèi)的放置位置而造成的測定偏差,考慮使電爐內(nèi)樣品的放置位置通常是相同的地方。因此,實(shí)施例1~4和比較例1、2的各樣品分別各自進(jìn)行測定。
真空氣體置換的運(yùn)行條件是首先從常溫以10℃/min的比例升溫至50℃,達(dá)到50℃后,開始抽真空,在達(dá)到10-4Pa的真空度時保持5分鐘。然后,以1L/min的速度將濃度為100%的二氧化碳?xì)怏w送入電爐內(nèi),當(dāng)室內(nèi)壓力達(dá)到大氣壓時,將導(dǎo)入氣體排放到大氣中,以使室內(nèi)不處于加壓狀態(tài)。針對溫度控制,以10℃/min的比例升溫至650℃,在達(dá)到650℃的狀態(tài)下保持4小時,以使二氧化碳達(dá)到飽和吸附狀態(tài)。然后,自然冷卻至常溫,測定此時樣品的重量,進(jìn)而計算出二氧化碳的吸附率。另外,以1L/min的速度始終連續(xù)地輸入二氧化碳?xì)怏w直到爐內(nèi)達(dá)到50℃。
為了解實(shí)施例1~4和比較例1、2的二氧化碳的脫附性能,使用與上述相同的真空氣體置換,在850℃,一次性地脫附進(jìn)行了二氧化碳吸附性能試驗(yàn)的全部樣品中吸收的二氧化碳。
首先,以10℃/min的比例從常溫升溫至50℃,達(dá)到50℃后,開始抽真空,在達(dá)到10-4pa的真空度時保持5分鐘。在維持真空的狀態(tài)下,進(jìn)一步以10℃/min的比例升溫至850℃,達(dá)到850℃后,保持4小時,以使吸附的二氧化碳脫附。然后,自然冷卻降溫,至常溫時測定此時樣品的重量,由此來測定伴隨二氧化碳的脫附的重量減少。
上述試驗(yàn)條件可以同時應(yīng)用到吸脫附裝置的設(shè)計中,可以根據(jù)目的縮短吸脫附的操作時間。
結(jié)果如表1所示。
<壓力損失的測定>
針對實(shí)施例1~4的樣品,如圖3所示,使用具有內(nèi)部尺寸為50mm×50mm的立式風(fēng)道1的裝置進(jìn)行測定。該試驗(yàn)裝置將樣品2放置在風(fēng)道1內(nèi),通過利用變換器(inverter)3控制送風(fēng)機(jī)4的旋轉(zhuǎn)數(shù)來改變風(fēng)速,利用壓力計5測定在規(guī)定風(fēng)速下的樣品2上下的壓力差,進(jìn)而測定壓力損失。6是風(fēng)速計。利用該試驗(yàn)裝置,使用壓力計5測定以1m/sec、2m/sec、3m/sec的風(fēng)速送風(fēng)時樣品2上下的壓力差(壓力損失)。另外,用密封材料將風(fēng)道1的內(nèi)壁和樣品2之間的間隙完全密封,使其無泄漏。
根據(jù)上述結(jié)果,從圖5的曲線圖推導(dǎo)出下面的壓力損失與風(fēng)速的關(guān)系式,1m/sec時的壓力損失如表1所示。
實(shí)施例1y=8.33x2.388實(shí)施例2y=7.26x2.39實(shí)施例3y=264.00x2.92實(shí)施例4y=256.08x2.92另一方面,針對比較例1、2的樣品,由于是對粉體進(jìn)行測定,不能使用圖3所示的試驗(yàn)裝置,因此利用圖4所示的使用內(nèi)徑為14mm、長為200mm的玻璃柱7的試驗(yàn)裝置進(jìn)行測定。
首先,在玻璃柱7的內(nèi)部,粉體樣品9的上下設(shè)置直徑為18mm、用于防止粉體脫落的玻璃過濾器(ADVANTEC公司制“GA”),在其前后設(shè)置直徑為14mm、中空的三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)的聚氨基甲酸乙酯泡沫((株)普利斯通制的“EVERLIGHT SF,HR-08”),并將其固定在玻璃柱7的內(nèi)部。
假設(shè)向上述內(nèi)徑為14mm的玻璃柱7內(nèi)填充實(shí)施例1~4的樣品中焙燒后密度最輕的實(shí)施例2(厚度為17.29mm,密度為249.1g/L)的樣品,用化學(xué)天平稱量作為其換算重量的0.66g,以此為比較例1、2的粉體樣品的填充量,填充到玻璃柱7中。
然后,在觀察流量計10的記錄的同時操控閥門11,將氮?dú)馄?2的流量(風(fēng)速)變?yōu)?L/min(0.108m/sec)、2L/min(0.217m/sec)、3L/min(0.3248m/sec),利用壓力計13測定樣品9上下的壓力損失。
根據(jù)上述結(jié)果,算出粉體實(shí)際的壓力損失,從圖6的曲線圖和下面的壓力損失與風(fēng)速的關(guān)系式,換算成1m/sec時的壓力損失,如表1所示。
比較例1y=11422.8x0.8比較例2y=11194.3x0.8另外,針對比較例1、2,進(jìn)行比實(shí)施例1~4還低的風(fēng)速狀態(tài)的評價,因?yàn)樵诒容^例1、2中,壓力損失過高,不能進(jìn)行高風(fēng)速狀態(tài)的評價。另外,針對實(shí)施例1~4,要預(yù)先測定裝置的空白壓力損失,針對比較例1、2,要預(yù)先測定裝置和樣品固定用填料的空白壓力損失,從裝入樣品后的壓力損失中減去空白壓力損失的實(shí)際值如表1所示。
<壓斷應(yīng)力的測定>
針對實(shí)施例1~4的樣品,使用裝備有5KN的測壓元件的壓縮試驗(yàn)儀,在壓縮試驗(yàn)速度為10mm/min時,測定壓斷應(yīng)力,結(jié)果如表1所示。
<焙燒后收縮率的測定>
針對實(shí)施例1~4的樣品,使用數(shù)字游標(biāo)卡尺測定焙燒后的尺寸,得到以下各值,基于該值,計算出相對于焙燒前含浸泡沫的尺寸(50mm×50mm×25mm厚度)的收縮率,結(jié)果如表1所示。
實(shí)施例145.3mm×44.7mm×16.45mm厚度實(shí)施例246.9mm×47.1mm×17.29mm厚度實(shí)施例347.4mm×46.6mm×18.20mm厚度實(shí)施例448.1mm×47.9mm×19.04mm厚度<硅酸鋰鹽的含有密度>
針對實(shí)施例1~4和比較例1、2的樣品,下式成立,根據(jù)表觀密度,計算硅酸鋰鹽的含有密度(理論值),結(jié)果如表1所示。
<孔隙率>
針對實(shí)施例1~4的樣品,基于阿基米德原理,計算出結(jié)構(gòu)體的實(shí)際比重,其結(jié)果約為0.2,基于下式和上述結(jié)果計算孔隙率,結(jié)果如表1所示。
孔隙率(%)={1-(表觀比重/結(jié)構(gòu)體的實(shí)際比重)}×100<表觀密度或填充密度>
針對實(shí)施例1~4的樣品,用化學(xué)天平稱量的重量除以數(shù)字游標(biāo)卡尺測定的焙燒后的尺寸,所得到的值(上式中的表觀比重)作為表觀密度,如表1所示。
另外,針對比較例1、2的樣品,使用10ml量筒,向其中分別填充3g比較例1、2的樣品,用刮勺輕敲10下量筒的管壁,由此時的填充體積計算填充密度,結(jié)果如表1所示。
表1
由以上結(jié)果可知,實(shí)施例1~4的樣品是對壓斷應(yīng)力或膨脹收縮之類反復(fù)應(yīng)力的持久性優(yōu)異的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)體,而且,與比較例1、2的樣品比較,壓力損失低,二氧化碳吸脫附性能優(yōu)異。
通過上面的詳細(xì)說明,利用本發(fā)明能提供二氧化碳吸脫附材料,和使用該吸脫附材料的二氧化碳吸脫附效率優(yōu)異的吸脫附裝置,所述二氧化碳吸脫附材料的二氧化碳吸脫附能力高、壓力損失低、熱擴(kuò)散效率良好、對膨脹收縮之類反復(fù)應(yīng)力的耐受性強(qiáng)。
權(quán)利要求
1.一種二氧化碳吸脫附材料,其特征在于,該材料由三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)體或具有三維網(wǎng)狀空隙的結(jié)構(gòu)體構(gòu)成,所述結(jié)構(gòu)體由具有二氧化碳吸脫附性能的化合物構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的二氧化碳吸脫附材料,其特征在于,所述具有二氧化碳吸脫附性能的化合物是選自堿金屬和堿土類金屬的氧化物、氫氧化物、以及鹽中的1種、2種或2種以上。
3.如權(quán)利要求2所述的二氧化碳吸脫附材料,其特征在于,所述具有二氧化碳吸脫附性能的化合物是選自Li4SiO4、Li2SiO3、Li6Si2O7、Li8SiO6、Li2ZrO3、Li4ZrO4、Li2NiO2、2LiFeO2、Li2O、Na2O、CaO、LiAlO2、LiOH、KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2、Sr(OH)2、K2CO3、Na2CO3、Li2CO3、BaCO3、CaCO3以及SrCO中的1種、2種或2種以上。
4.如權(quán)利要求1所述的二氧化碳吸脫附材料,其特征在于,通過改變溫度和/或壓力來進(jìn)行分離、吸附或脫附二氧化碳。
5.如權(quán)利要求1所述的二氧化碳吸脫附材料,其特征在于,所述具有二氧化碳吸脫附性能的化合物通過如下方法制備將選自堿金屬和堿土類金屬的氧化物、氫氧化物、以及鹽中的1種、2種或2種以上的無機(jī)化合物與除堿金屬氧化物和堿土類金屬氧化物以外的無機(jī)氧化物的混合物,在600℃或600℃以上的溫度下焙燒和/或合成而得到。
6.如權(quán)利要求5所述的二氧化碳吸脫附材料,其特征在于,所述熱處理是焙燒處理。
7.如權(quán)利要求5所述的二氧化碳吸脫附材料,其特征在于,所述無機(jī)氧化物是選自SiO2、Al2O3、ZrO2、MgO、Fe2O3、NiO以及TiO2中的1種、2種或2種以上。
8.如權(quán)利要求1所述的二氧化碳吸脫附材料,其特征在于,所述三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)體是通過使具有三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)的有機(jī)類基材的骨架表面被覆漿液、然后通過焙燒而得到的,所述漿液含有上述具有二氧化碳吸脫附性能的化合物、或能通過焙燒而合成上述具有二氧化碳吸脫附性能的化合物的原料。
9.如權(quán)利要求1所述的二氧化碳吸脫附材料,其特征在于,所述具有三維網(wǎng)狀空隙的結(jié)構(gòu)體是通過向具有三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)的有機(jī)類基材的空隙部分填充漿液、然后通過焙燒而得到的,所述漿液含有上述具有二氧化碳吸脫附性能的化合物、或能通過焙燒而合成上述具有二氧化碳吸脫附性能的化合物的原料。
10.如權(quán)利要求8所述的二氧化碳吸脫附材料,其特征在于,所述漿液中含有有機(jī)類添加劑。
11.如權(quán)利要求8所述的二氧化碳吸脫附材料,其特征在于,所述有機(jī)類基材由聚氨基甲酸乙酯泡沫、聚乙烯泡沫、立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的樹脂網(wǎng)、無紡布、紙、瓦楞紙、或氈制品構(gòu)成。
12.如權(quán)利要求1所述的二氧化碳吸脫附材料,其特征在于,孔隙率為25~95%。
13.一種二氧化碳吸脫附裝置,其特征在于,其裝備有權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的二氧化碳吸脫附材料。
全文摘要
本發(fā)明提供二氧化碳吸脫附材料,和使用該吸脫附材料的吸脫附裝置,所述二氧化碳吸脫附材料的二氧化碳吸脫附能力高、壓力損失低、熱擴(kuò)散效率良好、對膨脹收縮等反復(fù)應(yīng)力的耐受性強(qiáng)。吸附劑由三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)體或具有三維網(wǎng)狀空隙的結(jié)構(gòu)體構(gòu)成,該結(jié)構(gòu)體由具有二氧化碳吸脫附性能的化合物構(gòu)成。二氧化碳吸脫附裝置裝備有上述吸附劑。
文檔編號C01B33/32GK1784268SQ20048001266
公開日2006年6月7日 申請日期2004年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月15日
發(fā)明者森久, 山元智弘, 執(zhí)行康成, 桑原正 申請人:株式會社普利司通