一种用高碳材料还原二氧化碳制备一氧化碳的方法

本发明涉及利用固体废弃物在碳排放的利用，尤其涉及一种用高碳材料还原二氧化碳制备一氧化碳的方法。

背景技术：

1、目前“缺油、少气、富煤”的能源结构特点决定了国家大力发展煤化工行业的长期战略方向。粉煤热解是煤化工行业重要的一个分支，作为重要的煤炭清洁利用技术，近年来粉煤热解技术得到了快速地发展。然而，粉煤热解技术存在诸多问题：能耗高、粉煤受热不均匀、产出气体包含大量的二氧化碳，造成温室气体的急剧增长进而导致全球气候变化、冰川融化、海平面上升、土地沙漠化等。

2、在“碳达峰-碳中和”目标下，巨量co2的高效利用是限制发展的主要瓶颈。采用co2还原路线，以工业排放的co2作为碳源，还原生产co，进一步转化生产具有高附加值的化学品具有重要的经济和环保效益。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为了解决co2键能大，物质稳定不易于还原的问题，而提出的一种用高碳材料还原二氧化碳制备一氧化碳的方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术一种用高碳材料还原二氧化碳制备一氧化碳的方法，包括以下步骤：

3、s1、利用微波对造粒后的高碳材料进行快速加热，高碳材料中添加吸波剂和催化剂；

4、s2、温度达到目标温度后，通入二氧化碳，进行反应；

5、s3、反应后气体通入冷却水塔，冷却后气体经过psa气体分离装置，分别得到一氧化碳、二氧化碳。

6、作为上述技术一种用高碳材料还原二氧化碳制备一氧化碳的方法的进一步描述：

7、s1中使用的高碳材料提取自固体废弃物煤气化渣。

8、作为上述技术一种用高碳材料还原二氧化碳制备一氧化碳的方法的进一步描述：

9、s1中首先使用二氧化碳对微波炉进行吹扫，排空反应炉中的空气。

10、作为上述技术一种用高碳材料还原二氧化碳制备一氧化碳的方法的进一步描述：

11、s1中微波炉升温速率设置为100℃/min，最高温度可达1200℃。

12、作为上述技术一种用高碳材料还原二氧化碳制备一氧化碳的方法的进一步描述：

13、s2中通入二氧化碳气体流速可调。

14、作为上述技术一种用高碳材料还原二氧化碳制备一氧化碳的方法的进一步描述：

15、s3中反应后气体通入冷却塔后，温度迅速冷却至200℃以下，后经过psa气体分离装置，分别得到二氧化碳、一氧化碳。

16、综上所述，由于采用了上述技术一种用高碳材料还原二氧化碳制备一氧化碳的方法，本发明的有益效果是：

17、利用微波加热受热均匀及易断键的优势，对二氧化碳进行还原，反应中加入吸波剂和催化剂，可以进一步降低还原温度；反应前，对反应物进行造粒，保证二氧化碳气体能与材料发生大面积接触，避免了回转炉或喷淋措施，减少成本投资；反应后气体通过水冷方式冷却至200℃以下，后通过psa气体分离装置，分别得到一氧化碳、二氧化碳；其中与其他热解技术或气化技术相比，本发明使用固体废弃物煤气化细渣为原料提取高碳材料作为还原剂进行反应，可有效减少煤炭能源消耗；使用微波加热，可以保证材料受热均匀从而降低能耗；加入的催化剂有利于降低反应温度，吸光剂有利于提高材料吸收微波效率；使用固体废弃物为原料，以较低的能耗，还原了二氧化碳，并生产了基础化工原料co。

技术特征：

1.一种用高碳材料还原二氧化碳制备一氧化碳的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种用高碳材料还原二氧化碳制备一氧化碳的方法，其特征在于，s1中使用的高碳材料提取自固体废弃物煤气化渣。

3.根据权利要求1所述的一种用高碳材料还原二氧化碳制备一氧化碳的方法，其特征在于，s1中首先使用二氧化碳对微波炉进行吹扫，排空反应炉中的空气。

4.根据权利要求1所述的一种用高碳材料还原二氧化碳制备一氧化碳的方法，其特征在于，s1中微波炉升温速率设置为100℃/min，最高温度可达1200℃。

5.根据权利要求1所述的一种用高碳材料还原二氧化碳制备一氧化碳的方法，其特征在于，s2中通入二氧化碳气体流速可调。

6.根据权利要求1所述的一种用高碳材料还原二氧化碳制备一氧化碳的方法，其特征在于，s3中反应后气体通入冷却塔后，温度迅速冷却至200℃以下，后经过psa气体分离装置，分别得到二氧化碳、一氧化碳。

技术总结本发明公开了一种用高碳材料还原二氧化碳制备一氧化碳的方法，涉及利用固体废弃物在碳排放的利用技术领域，利用微波加热受热均匀及易断键的优势，加入吸波剂和催化剂降低还原温度；对反应物进行造粒，保证二氧化碳气体能与材料发生大面积接触，参与反应；反应后气体通过水冷方式冷却至200℃以下，后通过PSA气体分离装置，分别得到一氧化碳、二氧化碳。本发明利用微波对高碳材料进行热解，催化剂和吸波剂的加入，可以大幅降低反应能耗，减少了还原成本，具有较好的经济和环保效益；使用固体废弃物为原料，以较低的能耗，还原了二氧化碳，并生产了基础化工原料CO。技术研发人员：张桐,郭磊,任招招,张涵受保护的技术使用者：榆林学院技术研发日：技术公布日：2024/6/13