مطالعه تاثیر اصلاح سطح جاذب اکسید کلسیم با استفاده از اسید سیتریک بر میزان جذب دی اکسید کربن و رفتار سیال سازی آن

در تحقیق حاضر به منظور تهیه جاذب CaOمتخلخل در جهت بهبود ظرفیت جذب CO۲ در فرآیند چرخه کلسیم، سنگ آهک طبیعی (معدن بوکان) با محلول اسید سیتریک مونوهیدرات به روش سل-ژل اصلاح شد. فازهای تشکیل شده، گروه های عاملی و همچنین مورفولوژی سطح نمونه های 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 CO۲ با استفاده از آنالیز توزین حرارتی (TGA)، تحت اتمسفر CO۲ خالص اندازه گیری شده و در نهایت رفتار سیال سازی نمونه مناسب از نظر ظرفیت جذب CO۲ مورد بررسی قرار گرفت. نتایج جذب حاکی از بیشترین اختلاف در میزان ظرفیت جذب CO۲ جاذب اصلاح شده با جاذب اولیه در دمای کربناسیون ۵۰۰ درجه سانتی گراد و در حدود %۶۲۵/۱۴ بود. این تفاوت در میزان جذب با نتایج SEM تهیه شده از جاذبها مطابقت داشته و در مورد جاذب اصلاح شده با اسید سیتریک مونوهیدرات ساختار متخلخل تری نسبت به جاذب اولیه مشاهده شد. جهت بررسی رفتار سیال سازی و بهبود عملکرد آن، جاذب اصلاح شده با اسید انتخاب شده و با ۵، ۵/۷ و۱۰ درصد وزنی از نانوذرات سیلیکای آبگریز مخلوط شد. با افزایش درصد وزنی سیلیکا کانال های ایجاد شده در سرعت های پایین گاز به تدریج از بین رفته و در سرعت cm/s ۵/۴، بستر تا ۰۲/۲ برابر حالت ابتدایی انبساط یافت. در نهایت استفاده از اسید سیتریک مونوهیدرات به عنوان عامل موثر اصلاح کننده ساختار جاذب CaOو نانوذرات سیلیکا آبگریز به عنوان عامل بهبود دهنده سیالیت این جاذب پیشنهاد شد.

Keywords:

جذب دی اکسید کربن , جاذب اکسید کلسیم , اصلاح ساختار , سیال سازی