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 CO2 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 روش های 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 اندازه گیری شده و در نهایت رفتار سیال سازی 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 سانتی گراد و در حدود %625/14 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 5، 5/7 و10 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 5/4، بستر تا 02/2 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.