一种亲水膜接触器用于直接空气碳捕集的方法

技术领域

本发明属于空气CO

背景技术

为了达成减碳目标，大力发展CO

膜吸收技术是一种将膜技术和气体吸收过程相结合的新型膜过程，由于具有较高气液比操作弹性、传质界面稳定、传质比表面积高、易于模块化设计放大等优势，且能有效解决雾沫夹带、气液接触界面不稳定等问题，特别契合用在气体吸收过程中(CN113521970A)。为了强化膜吸收效率，很多研究都聚焦于吸收剂复配和开发离子液体来提高CO

发明内容

本发明的目的式为了改进现有技术的不足而提出了一种亲水膜接触器用于直接空气碳捕集的方法，结合双碱循环工艺及膜吸收技术对低浓度CO

本发明的技术方案为：一种亲水膜接触器用于直接空气碳捕集的方法，一种亲水膜接触器用于直接空气碳捕集的方法，具体步骤如下：空气引入到膜接触器的一侧，碱性吸收剂通过液体泵流过膜接触器的另外一侧，在界面处空气中CO

优选所述的膜元件的材质为氧化铝(Al

优选所述的膜元件的几何结构为管式单通道或多通道，优选为单通道管式膜。

优选所述的碱性吸收剂为优选为无机碱，所述的无机碱选自KOH或NaOH，其摩尔浓度为0.5～2mol·L

优选所述的液体泵控制吸收剂侧压力为负压，负压值为-0.01～-0.2bar。

优选所述的液体泵的输送方式为连续输送或脉冲输送。

优选所述的空气的浓度范围为200～1000ppm。

本发明的碱性吸收剂在吸收循环过程中，还含有K

本发明以单通道的管式膜为研究对象进行CO

有益效果：

本发明中发现通过以亲水膜为膜接触器的吸收元件对空气中CO

本发明采用的膜吸收技术使得吸收过程有很高且弹性很大的操作气液比1000～200000m

本发明采用的膜材料为陶瓷膜，其本身就具有很好的亲水性；并且陶瓷材料具有很好的耐碱性吸收剂能力，孔结构及性质在吸收体系中能保持稳定性。

本发明采用的膜接触器结构紧凑，具有线性缩放的特性，可以对膜组件进行模块化设计，有利于设备放大应用。

本发明借助亲水膜孔道中碱性吸收剂的扩散作为传质载体，突破低浓度CO

附图说明

图1为本发明亲水膜接触器在实验室中的CO

图2为本发明涉及的双碱法工艺流程示意图；

图3为亲水膜和疏水膜吸收性能对比图。

具体实施方式

本发明公开了一种膜接触器强化空气碳捕集的方法，流程简图如图1所示，具体的吸收过程如下：使用膜接触器进行空气碳捕集，其核心元件为亲水膜材料。空气引入到膜接触器的一侧，碱性吸收剂通过液体泵流过膜接触器的另外一侧，在界面处空气中CO

实施例1

采用如图1所示的膜接触器吸收流程对400ppm的CO

后续工艺如图2所示，尾液槽中的吸收剂溶液与Ca(OH)

实施例2

采用如图1所示的膜接触器吸收流程对400ppm的CO

实施例3

采用如图1所示的膜接触器吸收流程对400ppm的CO

实施例4

采用如图1所示的膜接触器吸收流程对400ppm的CO

实施例5

采用如图1所示的膜接触器吸收流程对400ppm的CO

实施例6

采用如图1所示的膜接触器吸收流程对400ppm的CO

实施例7

采用如图1所示的膜接触器吸收流程对400ppm的CO

实施例8

采用如图1所示的膜接触器吸收流程对400ppm的CO

实施例9

采用如图1所示的膜接触器吸收流程对200ppm的CO

实施例10

采用如图1所示的膜接触器吸收流程对1000ppm的CO