洁净煤技术

作者：喻树楠, 马奎, 周昶安, 宋磊, 岳海荣

关键词：CO2捕集,固体胺,整型吸附剂,大孔SiO2,机械强度

吸附法捕集CO2是实现工业尾气中CO2分离和脱除的重要技术。固体胺吸附剂由于优异的CO2吸附容量和选择性及较低的再生能耗被广泛研究。传统粉末吸附剂由于压降大等问题，需成型加工才能应用于实际工业过程。但整型吸附剂仍面临吸附性能不足、机械性能差等问题。以大孔环氧树脂聚合物为模板、正硅酸乙酯为硅源，采用牺牲模板法制备整型大孔SiO2，并在其基础上负载四乙烯五胺（TEPA）开发整型大孔SiO2基固体胺吸附剂。整型大孔SiO2材料以交联的中空SiO2微球为骨架，具有典型的大孔结构，且TEPA均匀分布在骨架表面。TEPA负载量为70%的70T-MS样品在75 ℃、0.1 MPa（12% CO2/88% N2）条件下，CO2吸附量高达191 mg/g，经50次吸脱附循环可稳定在160 mg/g以上。动态吸附试验表明，其CO2吸附动力学遵循Avrami模型，说明其受传质扩散限制影响较小。整型大孔SiO2基固体胺吸附剂机械强度可达0.72 MPa（轴向）和30.30 N/cm（径向），满足工业吸附剂要求。吸附剂还具有良好的热稳定性和较低的热容（2.79 J/(g·℃)），有望实现低能耗再生。

来源：2022年第11期

《洁净煤技术》期刊编辑部

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