二氧化碳和二氧化硫的生物化學(xué)清除液及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于污染防治領(lǐng)域，具體地涉及大氣污染治理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著工業(yè)的發(fā)展，越來越多有害氣體排放到大氣中，給人類的生存環(huán)境帶來巨大 的危害。困擾世界全球性大氣污染的問題主要是溫室效應(yīng)、臭氧層破壞和產(chǎn)生酸雨。其中溫 室效應(yīng)主要導(dǎo)致氣候的異常，極低冰雪融化加速，海平面上升，淹沒人類生存的場所，以及 導(dǎo)致沙漠和干旱，加重農(nóng)業(yè)病蟲害，從而進(jìn)一步惡化人類的生存環(huán)境。酸雨對水生態(tài)系統(tǒng)、 陸地生態(tài)系統(tǒng)和人類健康都有著巨大的危害，同時(shí)會腐蝕建筑物、機(jī)械和市政設(shè)施。這些污 染所造成的傷害已經(jīng)沒有了國界的限制，足以威脅人類能否在地球上繼續(xù)居住下去，已成 為與世界各國都有切身利害關(guān)系的問題。
[0003] 溫室效應(yīng)的主要元兇是C02、CH4、N20、CFC(氟氯烷烴）引起，而二氧化碳（C02)的 貢獻(xiàn)為45%，二氧化碳（C02)主要主要來自石油、煤和天然氣的燃燒；酸雨的主要元兇是二 氧化硫（S02)，其主要來自工業(yè)生產(chǎn)。
[0004] 我國已是碳排放大國之一，大氣污染物排放總量居高不下，因而我國大氣環(huán)境治 理方面面臨非常嚴(yán)峻的形勢。降低大氣污染的手段主要包括降低污染氣體的排放和高效 清除排放的有害氣體。目前有害氣體的清除手段主要包括物理吸附法和化學(xué)吸收法，具體 二氧化碳和二氧化硫的清除方法如：超重力技術(shù)、膜吸收法、分子篩型固態(tài)胺法、微藻法和 離子液體法等等，而現(xiàn)有的方法存在著二氧化碳溶解力低、成本高、能耗高、長期安全性和 可靠性有待驗(yàn)證等問題。其中功能離子液是國際上研究的熱點(diǎn)，而其〇) 2吸收質(zhì)量容量僅 為7%，文獻(xiàn)中有報(bào)道C02吸收容量最高只達(dá)到16% (C.Wang.H.Luo.D.Jiang.H.Li.S.Dai. CarbonDioxideCapturebySuperbase-DerivedProticIonicLiquids.AngewChem. Int.Ed2010. 49. 5978-5981)。因此需要提供一種清除液，其對二氧化碳和二氧化硫溶解力 高，制備成本低、能耗低、安全、方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是提供一種二氧化碳（C02)和二氧化硫（S02) 的清除液的制備方法，該方法制備的清除液對二氧化碳（C02)和二氧化硫（S02)具有溶解力 高、成本低、能耗低、安全和方便的特點(diǎn)。
[0006] 為解決第一個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] -種二氧化碳和二氧化硫的生物化學(xué)清除液的制備方法，其包括如下步驟：制備 植物提取液；制備土壤提取液；混合所述植物提取液和土壤提取液，獲得混合液；添加化學(xué) 試劑至混合液中，即制得二氧化碳和二氧化硫清除液。
[0008] 其中所述制備植物提取液的包括如下步驟：粉碎原料；加水并煮沸所述粉碎的原 料；浸泡；獲取上清液即得植物提取液。
[0009] 所述原料包括竹子、橡子樹、松樹、柳樹和槐樹的根、枝、葉及其果實(shí)組成的混合 物，或者橘子、葵花籽、核桃及栗子的皮及其果實(shí)組成的混合物，或海藻、仙人掌的葉及其果 實(shí)組成的混合物。所述海藻選自但不限于海帶、裙帶菜、羊棲菜、壇紫菜、條斑紫菜、龍須菜、 細(xì)基江蘺、紅毛菜和麒麟菜中的一種或多種。
[0010] 優(yōu)選地，每100克所述原料加入0. 1-2升水，優(yōu)選地，每100克所述原料加入0. 5-1 升水；
[0011] 所述煮沸的溫度為100-150°C，煮沸時(shí)間為lOmin以上，優(yōu)選地，煮沸時(shí)間為 0. 5h-l. 5h;所述浸泡的時(shí)間為10小時(shí)以上，優(yōu)選地，浸泡時(shí)間為24小時(shí)，浸泡時(shí)間的延長 可以使活性物質(zhì)更好地釋放。
[0012] 所述粉碎為將原料切割成小段或塊狀，約1-3厘米大小。
[0013] 原料不同的植物提取液可以單獨(dú)或混合使用，因而所述方法進(jìn)一步包括混合不同 原料來源的植物提取液，獲得混合植物提取液。在一個(gè)實(shí)施方案中，將竹子、橡子樹、松樹、 柳樹和槐樹的根、枝、葉及其果實(shí)組成的混合物制備的提取液與橘子、葵花籽、核桃及栗子 的皮及其果實(shí)組成的混合物制備的提取液混合，制成混合植物提取液，混合比例為體積比 1:1-5:3，優(yōu)選地混合比例為體積比1:1 ;在另一個(gè)實(shí)施方案中，將竹子、橡子樹、松樹、柳樹 和槐樹的根、枝、葉及其果實(shí)組成的混合物制備的提取液與海藻、仙人掌的葉及其果實(shí)組成 的混合物制備的提取液混合，制成混合植物提取液，混合比例為體積比1:1-5:3,優(yōu)選地混 合比例為體積比1:1。上述比例為相同質(zhì)量的原料加入相同比例的水，煮沸和浸泡相同時(shí) 間時(shí)，不同原料的混合物制得的植物提取液的混合比例，當(dāng)加水比例、煮沸和浸泡時(shí)間不同 時(shí)，不同原料制成的植物提取液的混合比例可以進(jìn)行調(diào)整。
[0014] 其中所述制備土壤提取液包括如下步驟：向土壤中加水并攪拌；浸泡；留取上清 液，即制得土壤提取液。
[0015] 其中所述土壤選自黑土、娃藻土、粘土、高嶺土和黃土中的一種或多種。優(yōu)選地，每 100g土壤加水至少0. 1升，更優(yōu)選地，每100g土壤加水0. 3-0. 8升；優(yōu)選地，浸泡時(shí)間為10 小時(shí)以上，更優(yōu)選地，浸泡時(shí)間為24小時(shí)以上；延長浸泡時(shí)間可使有效成分釋放的更充分。
[0016] 優(yōu)選地，所述黑土為樹根下的黑土或植被下的黑土。
[0017] 混合植物提取液和土壤提取液，獲得混合溶液。優(yōu)選地，植物提取液與土壤提取液 的體積比為1:9-9:1 ;
[0018] 所述的化學(xué)試劑選自氫氧化鉀、多聚磷酸鈉、氫氧化鈣、順丁烯二酸酐、碘化鉀、過 氧化苯甲酰、磷酸鈉、間苯二酚和硼砂中的一種或多種。
[0019] 優(yōu)選地，化學(xué)試劑與所述混合溶液的質(zhì)量體積比為1 % -50%，優(yōu)選地10% -50%， 更優(yōu)選地為20% -30%。
[0020] 本發(fā)明方法制得的清除液，可以用于清除二氧化碳（C02)、二氧化硫（S02)、其中二 氧化碳在清除液中溶解量在72-410ml(C02)/ml(清除液），容量質(zhì)量比為9. 5% -53. 7%。 本發(fā)明在生產(chǎn)和使用中不產(chǎn)生有害環(huán)境的產(chǎn)物，且制備植物提取液的殘余物可作為有機(jī)肥 料來改善土壤。
[0021] 本發(fā)明的有益效果如下：
[0022] 1.配方天然，來源廣泛、價(jià)格低廉；
[0023] 2.二氧化碳和二氧化硫的溶解度高；
[0024] 3.環(huán)保無污染；生產(chǎn)剩余物可做肥料用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和改善土壤；
[0025] 4.根據(jù)現(xiàn)場需求配制0)2溶解度不同的清除液。
【附圖說明】
[0026] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0027] 圖1示出二氧化碳溶解飽和量。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 為了更清楚地說明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例和附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說 明。附圖中相似的部件以相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具 體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0029] 實(shí)施例1 :制備二氧化碳和二氧化硫的生物化學(xué)清除液
[0030] 1)將同等量的竹子、橡子樹、松樹、柳樹和槐樹的根、枝、葉及其果實(shí)，切割成小段 或塊狀（1-3厘米），混合制成原料，每升水中加入100克所述原料，然后在100°C煮沸1小 時(shí)后，再浸泡35小時(shí)，留取上清液，制得提取液1;
[0031] 2)將同等量的橘子、葵花籽、核桃和栗子的皮及其果實(shí)，切開破碎成片或顆粒狀， 混合成原料，每升水中加入100克所述原料，然后在l〇〇°C煮沸半小時(shí)后，再浸泡35小時(shí)，留 取上清液，制得提取液2;
[0032] 3)將提取液1和提取液2同體積混合制得植物提取液；
[0033] 4)取樹根下的黑土和硅藻土以5 :3的比例混合，每升水中加200克混合土攪拌后 浸泡20小時(shí)，留取上清液，即制得土壤提取液；
[0034] 5)將植物提取液與土壤提取液按5:2體積比混合制成混合溶液；
[0035]6)在混合溶液中加入質(zhì)量體積比為10%的化學(xué)試劑，所述化學(xué)試劑為氫氧化鉀、 多聚磷酸鈉和硼砂，以同等比例的混合而成。
[0036] 實(shí)施例2 :制備對照溶液
[0037] 制備對照溶液，將與實(shí)施例1相同的化學(xué)試劑加入到與實(shí)施例1混合溶液體積相 同的水中，作為對照。
[0038] 實(shí)施例3:制備二氧化碳和二氧化硫的生物化學(xué)清除液
[0039] 與實(shí)施例1不同之處僅在于在混合溶液中加入質(zhì)量體積比的20%的化學(xué)試劑。
[0040] 實(shí)施例4 :制備對照溶液
[0041] 將與實(shí)施例3相同的化學(xué)試劑加入到與實(shí)施例3混合溶液體積相同的水中，作為 對照。