Al2O3掺杂CaO吸附剂长周期CO2捕集性能研究

• 作者: 吴爽 刘瑞 丁巍巍 薛原 王鑫
• 来源期刊: 低碳化学与化工
• 学科: 化学
• 关键词: CaO吸附剂 Al2O3掺杂 CO2捕集 室温空气再生 长周期循环捕集
• 年，卷（期）: 2024,（5）
• 页码范围: 85-91
• 页数: 7页
• 语种: 中文

摘要

CaO是一种高效廉价的CO2吸附剂，但其在循环使用过程中易烧结，导致其捕集CO2的能力大幅衰减，无法长周期循环应用。以半惰性Al2O3掺杂CaO制备钙铝复合吸附剂，采用热重吸/脱附的方法研究了复合吸附剂的捕集性能及循环稳定性，并采用室温空气再生方法深入研究了钙铝复合吸附剂的再生性能，建立了再生性能与循环次数的关系。结果表明，因惰性骨架物相Ca3Al2O6的建立与微观纳米结构的形成，Al2O3的掺杂使钙铝复合吸附剂的捕集性能、循环稳定性和再生性能均大大优于纯CaO吸附剂。经100次循环后，钙铝复合吸附剂的CO2吸附容量和碳酸化转化率在n(Ca):n(Al)=10:1时分别可达0.23 g/g和34.0%，在n(Ca):n(Al)=10:2时分别保持在0.19 g/g和32.8%，但n(Ca):n(Al)不宜超过10:2。进一步通过吸附剂的失活数学模型验证发现CaO吸附剂的烧结是不可逆的，Al2O3的掺杂可抑制CaO吸附剂的烧结，同时保持钙铝复合吸附剂的再生活性。经两次空气再生的钙铝复合吸附剂(n(Ca):n(Al)=10:2)的碳酸化转化率基本保持不变，100次循环后仍为32.7%。