钠基负载型固体CO2吸收剂碳酸化反应特性

摘要

针对钠基固体吸收剂脱除燃煤烟气CO2技术存在的吸收剂活性成分碳酸钠与CO2的反应活性较低的问题,分别选取硅藻土、粗孔硅胶、ZrO2、TiO2和γ-氧化铝作为载体,Na2CO3作为活性成分,采用浸渍法制备成5种钠基吸收剂.利用热重分析装置、XRD、SEM和氮吸附仪研究各吸收剂的CO2捕捉性能.结果表明:分析纯Na2CO3与CO2的反应非常微弱;负载于硅藻土、粗孔硅胶和ZrO2后,Na2CO3主要发生水合反应,生成Na2CO3·1.5H2O,CO2吸收性能差;负载于TiO2后,碳酸化反应产物除了NaHCO3外,还有新产物Na5H3(CO3)4,CO2的吸收量低;负载于γ-氧化铝后,碳酸化反应产物仅为NaHCO3,反应速率快,CO2吸收量大,并从微观角度揭示了载体孔隙结构对碳酸化反应的影响机理.