不同钙基吸附剂捕集CO2后的硫酸化反应特性研究

摘要

钙基吸附剂进行多次CO2捕集后,碳酸化效率会大幅衰减,此时的吸附剂能否高效脱硫利用是值得重点关注的问题.鉴于此,筛选了高性能合成钙基吸附剂和天然石灰石吸附剂,通过热重分析仪分析对比其在多循环CO2捕集后的碳酸化和硫酸化反应性能,采用微粒模型研究其硫酸化反应动力学特征.结果发现,高性能合成钙基吸附剂的碳酸化反应速率和CO2吸附能力明显高于石灰石吸附剂.在长达500循环的CO2捕集试验后,高性能合成钙基吸附剂的CO2吸附能力比石灰石高10倍以上,其SO2吸附能力相较于石灰石提升约40％.经历多次CO2捕集反应循环后,2种吸附剂的硫酸化能力均有提升:其中,石灰石吸附剂的提升幅度更大,硫酸化转化率从26％提升到35％,而高性能合成钙基吸附剂的硫酸化转化率则从38％提升到43％.通过微粒模型计算发现,2种吸附剂的硫酸化反应均是与SO2浓度相关的一级反应,多循环捕集CO2反应后,石灰石吸附剂的硫酸化反应活化能下降接近30％,而高性能合成钙基吸附剂的硫酸化反应活化能只下降了 5％.研究结果说明2种不同钙基吸附剂在进行循环CO2捕集后,脱硫能力得到了不同程度的提高,且均可以较好地应用于SO2的脱除.