掺杂Mg、La对高温CO2钙基吸附剂循环特性的影响

摘要

烟气中CO2的减排回收已成为人们关注的热点,为此研发高温CO2吸附剂是实现碳减排的重要途径.利用柠檬酸法制备金属Mg、La掺杂的高温钙基吸附剂,通过固定床试验对吸附剂的吸附性能进行评价,借助电镜、X射线衍射和比表面积分析对吸附剂的结构进行表征.研究发现:金属Mg掺杂比例为6:4的吸附剂性能较好,其首次吸附率最大,为81.87％,且循环稳定性较好,吸附剂九次循环后的吸附率衰减为第一次的71.7％;掺La比例为6:4的吸附剂效果最佳,首次吸附率较大,为91.99％,且循环稳定性最好,九次循环后吸附率衰减为第一次的的69.8％;掺杂金属的钙基吸附剂表面积和孔体积显著增加,为吸附剂吸附CO2提供了更多的活性位点和容纳空间;掺La吸附剂碳酸化反应后成分中有少量La2O2CO3晶体,说明La在一定程度上参与了反应,进而提高了吸附量;选取Abanades提出的半经验公式对钙基吸附剂循环稳定性建立了预测模型,发现与CaO基吸附剂和掺Mg吸附剂相比,掺La吸附剂的衰减常数最小,衰减速率最低,循环稳定性最好.