مطالعه تأثير اصلاح سطح جاذب اكسيد كلسيم با استفاده از اسيد سيتريك بر ميزان جذب دي‌اكسيد كربن و رفتار سيال‌سازي آن

در تحقيق حاضر به منظور تهيه جاذب CaOمتخلخل در جهت بهبود ظرفيت جذب CO2 در فرآيند چرخه كلسيم، سنگ آهك طبيعي (معدن بوكان) با محلول اسيد سيتريك مونوهيدرات به روش سل-ژل اصلاح شد. فازهاي تشكيل شده، گروه‌هاي عاملي و همچنين مورفولوژي سطح نمونه‌هاي اوليه و اصلاح شده با روشهاي شناسايي معمول به ترتيب شامل پرتو ايكس (XRD)، طيف سنج مادون قرمز (FTIR) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) بررسي شد. مقدار ظرفيت جذب CO2 با استفاده از آناليز توزين حرارتي (TGA)، تحت اتمسفر CO2 خالص اندازه‌گيري شده و در نهايت رفتار سيال‌سازي نمونه مناسب‌ از نظر ظرفيت جذب CO2 مورد بررسي قرار گرفت. نتايج جذب حاكي از بيشترين اختلاف در ميزان ظرفيت جذب CO2 جاذب اصلاح شده با جاذب اوليه در دماي كربناسيون 500 درجه سانتي‌گراد و در حدود %14/625 بود. اين تفاوت در ميزان جذب با نتايج SEM تهيه شده از جاذبها مطابقت داشته و در مورد جاذب اصلاح‌شده با اسيد سيتريك مونوهيدرات ساختار متخلخل‌تري نسبت به جاذب اوليه مشاهده شد. جهت بررسي رفتار سيال‌سازي و بهبود عملكرد آن، جاذب اصلاح‌شده با اسيد انتخاب شده و با 5، 7/5 و10 درصد وزني از نانوذرات سيليكاي آبگريز مخلوط شد. با افزايش درصد وزني سيليكا كانال‌هاي ايجاد شده در سرعت‌هاي پايين گاز به تدريج از بين رفته و در سرعت cm/s 4/5، بستر تا 2/02 برابر حالت ابتدايي انبساط يافت. در نهايت استفاده از اسيد سيتريك مونوهيدرات به عنوان عامل مؤثر اصلاح‌كننده ساختار جاذب CaOو نانوذرات سيليكا آبگريز به عنوان عامل بهبود دهنده سياليت اين جاذب پيشنهاد شد.