حذف كربن دي‌اكسيد از گاز دودكش كارخانه سيمان توسط كلينوپتيلوليت طبيعي منطقه سبزوار

The Removal of CO2 from Cement Plant Flue Gas by Sabzevar Natural Clinoptilolite

پس از انقلاب صنعتی، غلظت گازهای گلخانه‌ای در جو به سرعت افزایش یافت. گرم شدن كره زمین با انتشار گازهای گلخانه‌ای ایجاد می‎شود و انتشار كربن دی‌اكسید از مهم‌ترین دلیل ­های آن محسوب می‌شود. در حال حاضر روش­های گوناگونی برای حذف كربن دی‌اكسید از جریان‌های گازی وجود دارد. یكی از روش‌های پیشنهاد شده، استفاده از زئولیت به عنوان جاذب است كه با روش غربال مولكولی، گاز كربن دی‌اكسید را جدا می‌كند. در این مطالعه، امكان حذف كربن دی‌اكسید موجود در گاز دودكش كارخانه سیمان سبزوار توسط زئولیت كلینوپتیلولیت سبزوار بررسی شد. بدین منظور ستونی در مقیاس آزمایشگاهی طراحی و ساخته شد و تأثیر سه عامل اندازه زئولیت، نسبت ارتفاع به قطر ستون پرشده با زئولیت(L/D) و فشار گاز ورودی به ستون،  بر فرایند جذب با استفاده از روش آماری تاگوچی در سه سطح مورد بررسی قرارگرفت. تجزیه و تحلیل نتیجه­ه ای آزمایش‌ها نشان داد كه در بازه‌ی متغیرهای مورد بررسی، مهمترین عامل مؤثر بر فرایند جذب، اندازه ذره­های زئولیت است.(L/D) نیز اثرچشمگیری بر میزان جذب داشت. در شرایط بهینه به­ دست آمده، اندازه ذره­های 36/2-2 میلی متر، نسبت ارتفاع به قطر ستون8/10 و فشار 95-90 كیلو پاسكال، پس از 10 دقیقه حدود 80 درصد و پس از یك ساعت بیش از 60 درصد 2COموجود در گاز دودكش توسط ستون زئولیت حذف شد.

After the onset of the industrial revolution, the concentrations of greenhouse gases in the atmosphere increased rapidly. Global warming is caused by the emission of greenhouse gases. Carbon dioxide emissions are the most important cause of global warming. Now, there are several methods to remove carbon dioxide from gas streams. One of the proposed methods is the use of zeolites as the adsorbent which can separate CO2 using molecular sieve method. In this study, CO2 removal from Sabzevar Cement plant flue gas by Sabzevar zeolite was investigated.For this purpose, a laboratory - scale column was made and the effect of three factors including the size of zeolite, height-to-diameter ratio of the column (L/D), and gas inlet pressure were investigated in three levels using Taguchi method. ANOVA results showed that in the range of variables, the size of zeolite is the most important factor on the adsorption process. Also, L/D factor had a significant effect on the adsorption process. Under the obtained optimum conditions that involved the size of zeolite 2-2.36 mm, L/D 10.8,gas inlet pressure 90-98 kPa, about 80% of CO2 was removed from the flue-gas after 10 minutes and more than 60% of it was also removed after one hour by the zeolite column.