Сорбенты диоксид углерода для контроля качества воздуха в помещении - RU2017135501A
Код документа: RU2017135501A
Формула
1. Сорбент, который включает
газоадсорбирующий материал, который содержит аминосоединение;
гидроксилсодержащую добавку, которая включает, по меньшей мере, одно из глицерина, глицерола, пентаэритритола, сорбита, сахарозы, простого полиэфира, сложного полиэфира, этиленгликоля или соединения на основе кремния; и
пористую подложку, пропитанную газоадсорбирующим материалом.
2. Сорбент по п. 1, в котором газоадсорбирующий материал включает диэтаноламин или пентаэтиленгексамин, и в котором гидроксилсодержащая добавка включает глицерин.
3. Сорбент по п. 1, в котором газоадсорбирующий материал и гидроксилсодержащую добавку смешивают вместе, формируя покрытие на пористой подложке.
4. Сорбент по п. 1, в котором гидроксилсодержащая добавка содержит соединение на основе кремния, при этом соединение на основе кремния формирует покрытие на основе кремния на пористой подложке, и при этом газоадсорбирующий материал нанесен на покрытие на основе кремния.
5. Сорбент по п. 4, в котором покрытие на основе кремния присутствует в количестве, находящемся в диапазоне от больше, чем 0% до 20% общей массы пористой подложки и покрытия на основе кремния.
6. Сорбент по п. 1, в котором аминосоединение присутствует в количестве, находящемся в диапазоне от 20% до 40% общей массы сорбента.
7. Сорбент по п. 1, в котором аминосоединение присутствует в количестве, находящемся в диапазоне от 23% до 35% общей массы сорбента.
8. Сорбент по п. 1, в котором фактор деактивации сорбента больше, чем 25%.
9. Сорбент по п. 1, в котором фактор деактивации сорбента больше, чем 50%.
10. Сорбент по п. 1, в котором потеря массы сорбента после предварительного формирования испытанием на износ составляет меньше, чем 3%, и адсорбционная емкость сорбента СО2 больше, чем 6 г/л, когда сорбент выдерживают при температуре больше, чем 20°С, и меньше, чем 40°С.
11. Сорбент, который включает
пористую подложку, которая содержит покрытие на основе кремния, нанесенное на нее; и
газоадсорбирующий материал, нанесенный на покрытие на основе кремния, при этом газоадсорбирующий материал содержит аминосоединение.
12. Сорбент по п. 11, в котором покрытие на основе кремния присутствует в количестве, находящемся в диапазоне от больше, чем 0% до 20% общей массы пористой подложки и покрытия на основе кремния.
13. Сорбент по п. 11, в котором покрытие на основе кремния присутствует в количестве, находящемся в диапазоне от больше, чем 0% до 5% общей массы пористой подложки и покрытия на основе кремния.
14. Сорбент по п. 11, в котором покрытие на основе кремния формировали обработкой пористой подложки одним или несколькими из тетраэтилортосиликата, коллоидного диоксида кремния или силиката натрия.
15. Сорбент по п. 11, в котором покрытие на основе кремния присутствует в количестве, находящемся в диапазоне от 1% до 3% общей массы пористой подложки и покрытия на основе кремния.
16. Сорбент по п. 11, в котором адсорбционная емкость сорбента СО2 остается больше, чем 60% начальной адсорбционной емкости СО2, когда сорбент выдерживают при температуре от 40°С до 60°С в течение до 100 часов.
17. Сорбент по п. 1 или 11, в котором аминосоединение содержит молекулярные частицы, каждая из которых содержит, по меньшей мере, два фрагмента амина.
18. Сорбент по п. 1 или 11, в котором аминосоединение содержит молекулярные частицы, каждая из которых содержит, по меньшей мере, три фрагмента амина.
19. Сорбент по п. 1 или 11, в котором аминосоединение содержит одно или несколько из диэтаноламина, триэтиленпентамина, тетраэтиленпентамина, пентаэтиленгексамина, триэтилентетрамина, бис(2-гидроксипропил)амина, N,N’-бис(2-гидроксиэтил)этилендиамина, моноэтаноламина, диизопропаноламина, алкиламинов, метиламина, линейного полиэтиленимина, разветвленного полиэтиленимина, диметиламина, диэтиламина, метилдиэтаноламина, метилэтаноламина или полиэтилен полиаминов.
20. Сорбент по п. 1 или 11, в котором аминосоединение содержит диэтаноламин и пентаэтиленгексамин.
21. Сорбент по п. 1 или 11, в котором аминосоединение содержит диэтаноламин.
22. Сорбент по п. 1 или 11, в котором адсорбционная емкость сорбента СО2 больше, чем 8 г/л, когда сорбент выдерживают при температуре больше, чем 20°С, и меньше, чем 40°С.
23. Сорбент по п. 1 или 11, в котором адсорбционная емкость сорбента СО2 больше, чем 10 г/л, когда сорбент выдерживают при температуре больше, чем 20°С, и меньше, чем 40°С.
24. Сорбент по п. 1 или 11, в котором адсорбционная емкость сорбента СО2 больше, чем 15 г/л, когда сорбент выдерживают при температуре больше, чем 20°С, и меньше, чем 40°С.
25. Сорбент по п. 1 или 11, в котором адсорбционная емкость сорбента СО2 больше, чем 20 г/л, когда сорбент выдерживают при температуре больше, чем 20°С, и меньше, чем 40°С.
26. Сорбент по п. 1 или п. 11, в котором пористая подложка включает глину.
27. Сорбент по п. 1 или п. 11, в котором пористая подложка включает один или несколько из бентонита, аттапульгита, каолинита, монтмориллонита, пластичной глины, фуллеровой земли, гекторита, палигорскита, сапонита, сепиолита, галлуазита, диоксида кремния, сульфата кальция, цеолита, синтетического цеолита, оксида алюминия, пирогенного диоксида кремния, активированного древесного угля, или металлоорганической каркасной структуры.
28. Сорбент по п. 1 или п. 11, в котором пористая подложка включает аттапульгит.
29. Сорбент по п. 1 или п. 11, в котором пористая подложка включает глину, имеющую диоксид кремния, нанесенный на нее.
30. Сорбент по п. 1 или п. 11, в котором площадь поверхности пористой подложки больше, чем 50 м2/г перед пропиткой газоадсорбирующим материалом.
31. Сорбент по п. 1 или п. 11, в котором площадь поверхности пористой подложки больше, чем 100 м2/г перед пропиткой газоадсорбирующим материалом.
32. Сорбент по п. 1 или п. 11, в котором площадь поверхности пористой подложки больше, чем 100 м2/г и меньше, чем 120 м2/г перед пропиткой газоадсорбирующим материалом.
33. Сорбент по п. 1 или п. 11, в котором площадь поверхности пористой подложки больше, чем 200 м2/г перед пропиткой газоадсорбирующим материалом.
34. Сорбент по п. 1 или п. 11, в котором площадь поверхности пористой подложки больше, чем 200 м2/г и меньше, чем 500 м2/г перед пропиткой газоадсорбирующим материалом.
35. Сорбент по п. 1 или п. 11, в котором площадь поверхности пористой подложки больше, чем 200 м2/г и меньше, чем 400 м2/г перед пропиткой газоадсорбирующим материалом.
36. Сорбент по п. 1 или п. 11, в котором площадь поверхности пористой подложки больше, чем 200 м2/г и меньше, чем 300 м2/г перед пропиткой газоадсорбирующим материалом.
37. Сорбент по п. 1 или п. 11, в котором средний объем пор сорбента больше, чем 0.2 см3/г и меньше, чем 0.8 см3/г.
38. Сорбент по п. 1 или п. 11, в котором средний объем пор сорбента больше, чем 0.4 см3/г и меньше, чем 0.5 см3/г.
39. Сорбент по п. 1 или п. 11, в котором сорбент находится в форме гранул.
40. Сорбент по п. 39, в котором средний размер гранул находится в диапазоне от около 0.25 мм до около 5 мм.
41. Сорбент по п. 39, в котором средний размер гранул находится в диапазоне от около 0.25 мм до около 1.5 мм.
42. Сорбент по п. 1 или п. 11, в котором сорбент находится в форме пористого керамического сотообразного материала, металлического сотообразного материала, или полимерного пеноматериала, имеющего покрытие из пористого сорбента на себе.
43. Сорбент по любому из п. 1 или 11, в котором пористая подложка находится в форме порошка.
44. Сорбент по п. 43, в котором сорбент находится в форме гранул, сформированных из порошка после пропитки газоадсорбирующим материалом.
45. Способ получения сорбента, при этом способ включает:
пропитку пористой подложки газоадсорбирующим материалом, при этом газоадсорбирующий материал содержит аминосоединение и гидроксилсодержащую добавку, при этом гидроксилсодержащая добавка включает одно или несколько из глицерина, сорбита, сахарозы, простого полиэфира, сложного полиэфира, этиленгликоля или соединения на основе кремния.
46. Способ по п. 45, который дополнительно включает: прокаливание пористой подложки перед пропиткой.
47. Способ по п. 45, в котором аминосоединение включает диэтаноламин или пентаэтиленгексамин, и в котором гидроксилсодержащая добавка включает глицерин.
48. Способ по п. 45, который дополнительно включает:
смешивание газоадсорбирующего материала с гидроксилсодержащей добавкой, в котором пропитка пористой подложки включает одновременно пропитку пористой подложки газоадсорбирующим материалом и гидроксилсодержащей добавкой.
49. Способ по п. 45, в котором аминосоединение присутствует в количестве, находящемся в диапазоне от 20% до 40% общей массы сорбента.
50. Способ по п. 45, в котором аминосоединение присутствует в количестве, находящемся в диапазоне от 23% до 35% общей массы сорбента.
51. Способ по п. 45, в котором фактор деактивации сорбента больше, чем 25%.
52. Способ по п. 45, в котором фактор деактивации сорбента больше, чем 50%.
53. Способ по п. 45, в котором фактор деактивации сорбента больше, чем 75%.
54. Способ по п. 45, в котором потеря массы сорбента, после предварительного формирования испытанием на износ, составляет меньше, чем 3%, и адсорбционная емкость сорбента СO2 больше, чем 6 г/л, когда сорбент выдерживают при температуре больше, чем 20°С и меньше, чем 40°С.
55. Способ получения сорбента, при этом способ включает:
формирование покрытия на основе кремния на пористой подложке, чтобы сформировать покрытую основу; и
пропитку покрытой основы газоадсорбирующим материалом, при этом газоадсорбирующий материал включает амин.
56. Способ по п. 55, в котором формирование покрытия на основе кремния на пористой подложке включает обработку пористой подложки одним или несколькими из тетраэтилортосиликата, коллоидного диоксида кремния или силиката натрия.
57. Способ по п. 55, который дополнительно включает:
прокаливание покрытой основы перед формированием покрытия на основе кремния или после формирования покрытия на основе кремния.
58. Способ по любому из п. 46 или п. 57, в котором прокаливание включает прокаливание при температуре находящейся в диапазоне от 400°С и 600°С.
59. Способ по любому из п. 46 или п. 57, в котором прокаливание включает прокаливание при температуре находящейся в диапазоне от 540°С и 580°С.
60. Способ по п. 45 или п. 55, в котором аминосоединение содержит молекулярные частицы, каждая из которых содержит, по меньшей мере, два фрагмента амина.
61. Способ по п. 45 или п. 55, в котором аминосоединение содержит молекулярные частицы, каждая из которых содержит, по меньшей мере, три фрагмента амина.
62. Способ по п. 45 или п. 55, в котором аминосоединение содержит одно или несколько из диэтаноламина, триэтиленпентамина, тетраэтиленпентамина, пентаэтиленгексамина, триэтилентетрамина, бис(2-гидроксипропил)амина, N,N’-бис(2-гидроксиэтил)этилендиамина, моноэтаноламина, диизопропаноламина, алкиламинов, метиламина, линейного полиэтиленимина, разветвленного полиэтиленимина, диметиламина, диэтиламина, метилдиэтаноламина, метилэтаноламина или полиэтилен полиаминов.
63. Способ по п. 45 или п. 55, в котором аминосоединение содержит диэтаноламин и пентаэтиленгексамин.
64. Способ по п. 45 или п. 55, в котором аминосоединение содержит диэтаноламин.
65. Способ по п. 45 или п. 55, в котором адсорбционная емкость сорбента СО2 больше, чем 8 г/л, когда сорбент выдерживают при температуре больше, чем 20°С и меньше, чем 40°С.
66. Способ по п. 45 или п. 55, в котором адсорбционная емкость сорбента СО2 больше, чем 10 г/л, когда сорбент выдерживают при температуре больше, чем 20°С и меньше, чем 40°С.
67. Способ по п. 45 или п. 55, в котором адсорбционная емкость сорбента СО2 больше, чем 15 г/л, когда сорбент выдерживают при температуре больше, чем 20°С и меньше, чем 40°С.
68. Способ по п. 45 или п. 55, в котором адсорбционная емкость сорбента СО2 больше, чем 20 г/л, когда сорбент выдерживают при температуре больше, чем 20°С и меньше, чем 40°С.
69. Способ по п. 45 или п. 55, в котором пористая подложка включает глину.
70. Способ по п. 45 или п. 55, в котором пористая подложка включает одно или несколько из бентонита, аттапульгита, каолинита, монтмориллонита, пластичной глины, фуллеровой земли, гекторита, палигорскита, сапонита, сепиолита, галлуазита, диоксида кремния, сульфата кальция, цеолита, синтетического цеолита, оксида алюминия, пирогенного диоксида кремния, активированного древесного угля, или металлоорганической каркасной структуры.
71. Способ по п. 45 или п. 55, в котором пористая подложка включает аттапульгит.
72. Способ по п. 45 или п. 55, в котором пористая подложка включает диоксид кремния, имеющую глину нанесенную на нее.
73. Способ по п. 45 или п. 55, в котором площадь поверхности пористой подложки больше, чем 50 м2/г перед пропиткой газоадсорбирующим материалом.
74. Способ по п. 45 или п. 55, в котором площадь поверхности пористой подложки больше, чем 100 м2/г перед пропиткой газоадсорбирующим материалом.
75. Способ по п. 45 или п. 55, в котором площадь поверхности пористой подложки больше, чем 100 м2/г и меньше, чем 120 м2/г перед пропиткой газоадсорбирующим материалом.
76. Способ по п. 45 или п. 55, в котором площадь поверхности пористой подложки больше, чем 200 м2/г перед пропиткой газоадсорбирующим материалом.
77. Способ по п. 45 или п. 55, в котором площадь поверхности пористой подложки больше, чем 200 м2/г и меньше, чем 500 м2/г перед пропиткой газоадсорбирующим материалом.
78. Способ по п. 45 или п. 55, в котором площадь поверхности пористой подложки больше, чем 200 м2/г и меньше, чем 400 м2/г перед пропиткой газоадсорбирующим материалом.
79. Способ по п. 45 или п. 55, в котором площадь поверхности пористой подложки больше, чем 200 м2/г и меньше, чем 300 м2/г перед пропиткой газоадсорбирующим материалом.
80. Способ по п. 45 или п. 55, в котором средний объем пор сорбента больше, чем 0.2 см3/г и меньше, чем 0.8 см3/г.
81. Способ по п. 45 или п. 55, в котором средний объем пор сорбента больше, чем 0.4 см3/г и меньше, чем 0.5 см3/г.
82. Способ по п. 45 или п. 55, в котором сорбент находится в форме гранул.
83. Способ по п. 83, в котором средний размер гранул находится в диапазоне от около 0.25 мм до около 5 мм.
84. Способ по п. 83, в котором средний размер гранул находится в диапазоне от около 0.25 мм до около 1.5 мм.
85. Способ по п. 45 или п. 55, который дополнительно включает:
нанесение пористого покрытия сорбента на подложку, выбранную из пористого керамического сотообразного материала, металлического сотообразного материала или полимерного пеноматериала.
86. Способ по п. 45 или п. 55, в котором пористая подложка находится в форме порошка.
87. Способ по п. 87, который дополнительно включает:
формирование гранулы из сорбента после пропитки порошка газоадсорбирующим материалом.
88. Система очистки газа от СО2, которая включает:
один или несколько фильтрационных картриджей, расположенных для контакта потока воздуха, полученного из системы очистки газа от СО2; и
сорбент по любому из пп. 1-44, расположенный в одном или нескольких фильтрационных картриджей.
89. Способ обработки воздуха, при этом способ включает:
поток первого объема воздуха в камеру обработки воздуха, содержащую сорбент по любому из пп. 1-44, при этом первый объем воздуха имеет первую концентрацию СО2; и
контактирование сорбента с первым объемом воздуха, в котором вторая концентрация СО2 первого объема воздуха составляет меньше, чем первая концентрация СО2 после контактирования.
90. Способ по п. 89, в котором первый объем воздуха содержит повторно-циркулирующий воздух из внутренней части строения.
91. Способ по п. 90, который дополнительно включает:
поток второго объема воздуха в камеру обработки воздуха, при этом второй объем воздуха имеет третью концентрацию СО2; и
контактирование сорбента со вторым объемом воздуха, в котором четвертая концентрация СО2 второго объема воздуха больше, чем третья концентрация СО2 после контактирования.
92. Способ по п. 91, в котором второй объем воздуха содержит воздух из внешней части строения.
93. Вентиляционная система автомобиля, которая включает:
фильтрующий элемент; и
сорбент по любому из пп. 1-44, расположенный в фильтрующем элементе.
94. Система кондиционирования среды самолета, которая включает:
фильтрующий элемент; и
сорбент по любому из пп. 1-44, расположенный в фильтрующем элементе.
95. Система контроля воздуха для удаления диоксида углерода из атмосферного воздуха, при этом система включает:
фильтрующий элемент; и
сорбент по любому из пп. 1-44, расположенный в фильтрующем элементе.
