基于喷雾团聚熔盐改性MgO基CO2吸附剂颗粒脱碳性能
蔚新宽
赵传文
高悦悦
秦雪
南京师范大学能源与机械工程学院,江苏南京 210046
摘要：MgO基吸附剂的脱碳在CO2捕集和碳减排领域具有广阔的应用前景.然而,早期采用传统的成型方法,如浸渍法、挤压-滚圆法和溶胶-凝胶法以及球磨法,在工业放大过程中遇到了许多挑战.因此,迫切需要一种便于大规模生产的技术.喷雾团聚的成型方法是一种很有应用前景的技术,但在合成MgO基吸附剂方面的适用性仍需进一步验证.研究采用了商用MgO,再通过碱金属硝酸盐熔盐掺杂改性,通过浸渍法和喷雾团聚法合成了 MgO与碱金属硝酸盐熔盐物质的量比为1.00∶0.15的MgO基吸附剂,并基于微型流化床反应器结合比表面积和孔体积、CO2程序升温脱附、扫描电子显微镜等手段对吸附剂的CO2吸附性能、表面形态以及实际物质的量比等参数进行了表征.结果表明:相同组分掺杂下,采用喷雾团聚法制备的吸附剂的CO2捕集量均优于浸渍法,尤其是MgO-NaK0.15-SA吸附剂在体积分数为10％CO2的混合气体中的CO2捕集容量为4.11 mmol/g.进一步研究了不同工况下MgO-NaK0.15-SA吸附剂的CO2捕集容量.结果显示反应温度为300 ℃,CO2体积分数为25％,混合气体流速为500 mL/min时MgO-NaK0.15-SA吸附剂的脱碳性能最佳,CO2捕集容量为7.84 mmol/g.研究了 MgO-NaK0.15-SA吸附剂的循环稳定性,结合比表面积和孔体积以及实际物质的量比对吸附剂的循环衰减做出解释.研究为开发应用高效的MgO基吸附剂提供了新的见解和方向.
关键词：MgO基吸附剂CO2捕集喷雾团聚碱金属硝酸盐熔盐微型流化床反应器
分类号：TQ424(试剂与纯化学品的生产)
资助基金：国家自然科学基金(52276120)
论文发表日期：2025-05-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 123-133 )
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