کاربرد فناوری جذب CO2 PSA در صنعت پتروشیمی

مواد PSA

مواد جاذب هسته اصلی فناوری جذب PSA هستند. در حال حاضر، چهار نوع اصلی جاذب مورد استفاده برای جداسازی PSA CO2 وجود دارد: جاذب‌های مبتنی بر کربن، غربال‌های مولکولی زئولیت، جاذب‌های مبتنی بر آمین، و چارچوب‌های آلی فلزی (MOFs). جاذب‌های مبتنی بر کربن عمدتاً از کربن‌های فعال مختلف، کامپوزیت‌های کربنی و مواد کربنی ریز مزوپور تشکیل شده‌اند. غربال‌های مولکولی زئولیت CO2 معمولاً شامل زئولیت‌های 13X، Y-type، کلینوپتیلولیت و زئولیت 5A هستند. جذب CO2 توسط جاذب های مبتنی بر آمین عمدتاً جذب شیمیایی است. از آنجایی که استحکام مکانیکی مواد آمینی زیاد نیست، معمولاً باید روی یک حامل قالب‌گیری شده بارگذاری شوند. MOF ها به عنوان یک ماده در حال ظهور، دارای سطح ویژه بالا و قابلیت تنظیم انعطاف پذیر هستند، اما هزینه آماده سازی نسبتاً بالا است و برای تصفیه گازهای دودکش در مقیاس بزرگ مناسب نیستند.

جاذب های مبتنی بر کربن
جاذب های CO2 مبتنی بر کربن دارای مزایای سطح ویژه بالا، قیمت پایین، آب گریزی خوب، بافت قابل کنترل و مصرف انرژی کم بازسازی هستند. آنها یک ماده جذب CO2 امیدوارکننده هستند. سطح جاذب های مبتنی بر کربن حاوی انواع مختلفی از گروه های عاملی اکسیژن مانند فنولیک هیدروکسیل، کربوکسیل، آسیل و کربونیل است که ممکن است مراکز فعال جذب باشند. برهمکنش‌های درگیر شامل کمپلکس‌سازی π-π، برهم‌کنش الکترواستاتیکی، و برهم‌کنش دهنده الکترون-پذیرنده است. با توجه به اثر هم افزایی انواع مختلف برهمکنش ها، رفتار جذب ممکن است پیچیده باشد. با این حال، جذب CO2 توسط مواد مبتنی بر کربن عمدتاً جذب فیزیکی ضعیف است که تا حد زیادی تحت تأثیر دما است. دمای گاز دودکش معمولاً بین 50 تا 120 درجه است و گزینش پذیری CO2 نسبتاً پایین است. ظرفیت جذب در شرایط دمای بالا به شدت کاهش می یابد. بنابراین، بهبود تعامل بین جاذب و جاذب و انتخاب پذیری برای CO2 از نکات کلیدی است.