Aplikasi Teknologi Tangkapan CO2 PSA dalam Industri Petrokimia

Bahan PSA

Bahan penjerap adalah teras teknologi tangkapan PSA. Pada masa ini, terdapat empat jenis penjerap utama yang digunakan untuk pemisahan PSA CO2: penjerap berasaskan karbon, ayak molekul zeolit, penjerap berasaskan amina dan rangka kerja organik logam (MOF). Penjerap berasaskan karbon terutamanya terdiri daripada pelbagai karbon teraktif, komposit karbon, dan bahan karbon mikro-mesoporous; penapis molekul zeolit ​​CO2 yang biasa digunakan termasuk 13X, zeolit ​​jenis Y, klinoptilolit, dan 5A zeolit; penjerapan CO2 oleh penjerap berasaskan amina adalah terutamanya penjerapan kimia. Oleh kerana kekuatan mekanikal bahan amina tidak tinggi, ia biasanya perlu dimuatkan pada pembawa acuan; MOF, sebagai bahan baru muncul, mempunyai luas permukaan khusus yang tinggi dan kebolehlarasan yang fleksibel, tetapi kos penyediaannya agak tinggi, dan tidak sesuai untuk rawatan gas serombong sebenar berskala besar.

Penjerap berasaskan karbon
Penjerap CO2 berasaskan karbon mempunyai kelebihan luas permukaan spesifik yang tinggi, harga yang rendah, hidrofobisiti yang baik, tekstur yang boleh dikawal, dan penggunaan tenaga penjanaan semula yang rendah. Mereka adalah bahan penjerapan CO2 yang menjanjikan. Permukaan penjerap berasaskan karbon mengandungi pelbagai jenis kumpulan berfungsi oksigen seperti hidroksil fenolik, karboksil, asil dan karbonil, yang mungkin merupakan pusat aktif untuk penjerapan. Interaksi yang terlibat termasuk kompleksasi π-π, interaksi elektrostatik dan interaksi penerima penderma elektron. Disebabkan oleh kesan sinergistik pelbagai jenis interaksi, tingkah laku penjerapan mungkin kompleks. Walau bagaimanapun, penjerapan CO2 oleh bahan berasaskan karbon adalah terutamanya penjerapan fizikal yang lemah, yang banyak dipengaruhi oleh suhu. Suhu gas serombong biasanya antara 50 dan 120 darjah, dan selektiviti untuk CO2 adalah agak rendah. Kapasiti penjerapan menurun secara mendadak dalam keadaan suhu tinggi. Oleh itu, meningkatkan interaksi antara penjerap dan penjerap dan selektiviti untuk CO2 adalah perkara utama.