活性炭+ THF溶液体系中CO2水合物生成特性研究

• 作者: 邝若谷 吴良猛 谢凤梅 钟栋梁 重庆大学煤矿灾害动力学与控制全国重点实验室 资源与安全学院
• 来源期刊: 低碳化学与化工
• 学科: 化学
• 关键词: 气体水合物 CO2捕集 吸附-水合耦合法 THF溶液 活性炭
• 年，卷（期）: 2024,（5）
• 页码范围: 114-119,139
• 页数: 7页
• 语种: 中文

摘要

水合物法捕集CO2具有储气量大、生成条件温和等显著优点，应用前景广阔。提高水合物生成速率和CO2气体消耗量是该方法需解决的关键问题。在活性炭+THF溶液体系中开展了CO2水合物生成特性研究，探究了THF溶液浓度(物质的量分数，下同)、THF溶液饱和度对CO2气体消耗量的影响，并通过可视显微实验研究了活性炭+THF溶液体系中CO2水合物的生长形貌特征。研究结果表明，相比于THF溶液浓度为5.56%的体系，活性炭+THF溶液体系(THF溶液浓度为5.56%、溶液饱和度为100%)的CO2气体消耗量增加了59%；当THF溶液饱和度为100%时，提高THF溶液浓度可以有效促进水合物生长，在THF溶液浓度为5.56%的条件下，CO2气体消耗量达到总CO2气体消耗量90%所需的时间(t90)最短(106.67 min)。活性炭+THF溶液体系中的CO2水合反应由气体吸附和水合物生长两个阶段组成，水合物最初形成于活性炭颗粒/溶液界面并逐渐填充活性炭颗粒间隙；当THF溶液浓度为5.56%时，CO2气体消耗量随THF溶液饱和度增加而降低，在THF溶液饱和度为40%的条件下的CO2气体消耗量最大，对应的t90最短(23.5 min)。