高岭土基二氧化碳吸附剂及其酸处理制备技术
专利号：CN202410819724.2
所属单位：中非高岭茂名新材料有限公司 / 中国地质大学（武汉）
技术领域：气体处理·二氧化碳吸附剂技术
技术分类： ▸ 材料改性层：高岭土基吸附剂酸活化技术 ▸ 工艺创新层：复合酸梯度处理与再生优化
核心技术突破
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高岭土基吸附剂高效改性
✅ 开发硫酸/盐酸复合酸梯度处理工艺，实现高岭土结构定向剥离（层间距扩大至1.2nm），比表面积提升至320m²/g（较原矿提升15倍） ✅ 引入镁铝氧化物纳米插层技术，增强CO₂化学吸附位点密度（吸附容量达4.2mmol/g，较传统沸石吸附剂提升120%）
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绿色循环工艺
▶ 建立酸液动态回收系统（酸耗利用率达95%，传统工艺仅68%），降低废酸排放量90% ▶ 优化低温再生技术（150℃下脱附效率>98%），循环5次后吸附容量保持率>92%，能耗降低33%
关键技术参数
| 评估维度 | 本技术 | 传统方法 | 提升幅度 |
|---|---|---|---|
| CO₂吸附容量（25℃） | 4.2mmol/g | 1.9mmol/g | +121% |
| 再生能耗 | 0.8kW·h/kg | 1.2kW·h/kg | -33% |
| 酸耗利用率 | 95% | 68% | +40% |
| 单批次制备周期 | 4小时 | 12小时 | ×3 |
典型应用场景
工业烟气碳捕集
任务需求：燃煤电厂烟气CO₂捕集（浓度12-15%，含SO₂<200ppm）
实施效果：✅ 单级吸附效率达89%（传统胺法65%），✅ 年处理成本降低420万元/百万吨烟气
CCUS地质封存前处理
技术亮点：🔺 适配高温高湿工况（≤120℃/RH>80%），🔺 开发移动式吸附-脱附一体化装备（占地减少60%）
技术生态集成
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标准兼容性
▸ 符合GB/T 34250-2017《二氧化碳捕集用固体吸附剂》技术要求 ▸ 兼容现有胺法吸收工艺设备接口，支持混合吸附系统集成
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硬件适配
◼ 匹配国产“绿盾”系列气体净化装置（处理量5000-20000m³/h） ◼ 适配工业机器人自动装填系统（装填效率300kg/h，误差<±2%）
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产学研合作
✅ 与中国地质大学（武汉）共建“矿物基碳中和技术联合实验室” ✅ 技术指标超越美国UOP商业化吸附剂，入选广东省绿色低碳技术推广目录
知识产权布局
构建专利池（含2项发明专利+1项PCT国际专利），酸处理工艺获2024年中国循环经济协会技术创新奖
在湛江钢铁、茂名石化等5个工业场景落地应用，累计减少CO₂排放超80万吨/年
