مطالعه تأثیر اصلاح سطح جاذب اکسید کلسیم با استفاده از اسید سیتریک بر میزان جذب دی‌اکسید کربن و رفتار سیال‌سازی آن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 فارغ التحصیل

2 عضو هیات علمی/ دانشگاه تبریز/ دانشکده مهندسی شیمی و نفت

چکیده

در تحقیق حاضر به منظور تهیه جاذب CaOمتخلخل در جهت بهبود ظرفیت جذب CO2 در فرآیند چرخه کلسیم، سنگ آهک طبیعی (معدن بوکان) با محلول اسید سیتریک مونوهیدرات به روش سل-ژل اصلاح شد. فازهای تشکیل شده، گروه‌های عاملی و همچنین مورفولوژی سطح نمونه‌های اولیه و اصلاح شده با روشهای شناسایی معمول به ترتیب شامل پرتو ایکس (XRD)، طیف سنج مادون قرمز (FTIR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شد. مقدار ظرفیت جذب CO2 با استفاده از آنالیز توزین حرارتی (TGA)، تحت اتمسفر CO2 خالص اندازه‌گیری شده و در نهایت رفتار سیال‌سازی نمونه مناسب‌ از نظر ظرفیت جذب CO2 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج جذب حاکی از بیشترین اختلاف در میزان ظرفیت جذب CO2 جاذب اصلاح شده با جاذب اولیه در دمای کربناسیون 500 درجه سانتی‌گراد و در حدود %625/14 بود. این تفاوت در میزان جذب با نتایج SEM تهیه شده از جاذبها مطابقت داشته و در مورد جاذب اصلاح‌شده با اسید سیتریک مونوهیدرات ساختار متخلخل‌تری نسبت به جاذب اولیه مشاهده شد. جهت بررسی رفتار سیال‌سازی و بهبود عملکرد آن، جاذب اصلاح‌شده با اسید انتخاب شده و با 5، 5/7 و10 درصد وزنی از نانوذرات سیلیکای آبگریز مخلوط شد. با افزایش درصد وزنی سیلیکا کانال‌های ایجاد شده در سرعت‌های پایین گاز به تدریج از بین رفته و در سرعت cm/s 5/4، بستر تا 02/2 برابر حالت ابتدایی انبساط یافت. در نهایت استفاده از اسید سیتریک مونوهیدرات به عنوان عامل مؤثر اصلاح‌کننده ساختار جاذب CaOو نانوذرات سیلیکا آبگریز به عنوان عامل بهبود دهنده سیالیت این جاذب پیشنهاد شد.

کلیدواژه‌ها

نشریه علوم و مهندسی جداسازی
دوره 14، شماره 1
شهریور 1401
صفحه 24-34

فایل ها

اشتراک گذاری

ارجاع به این مقاله

آمار