Rhidyll Moleciwlaidd Zeolite

rhidyll moleciwlaidd Zeolite

Mae Zeolite yn aluminosilicate sy'n cynnwys tetrahedra AlO4 sy'n disodli tetrahedra SiO4, gan arwain at wefr negyddol sy'n cael ei gydbwyso gan gatiau cyfnewidiadwy sydd wedi'u lleoli yn y mandyllau a'r ceudodau ledled y strwythur. Yn gyffredinol, mae dal CO2 gan zeolites yn dibynnu ar ffactorau megis strwythur a chyfansoddiad y fframwaith zeolite, catïonau, a grwpiau swyddogaethol. Ymhlith deunyddiau mandyllog ar gyfer gwahanu CO2, mae zeolites wedi ennill poblogrwydd mewn technoleg arsugniad oherwydd eu manteision megis argaeledd da, cost isel, cyfradd dal CO2 uchel, cineteg gyflym, a sefydlogrwydd cemegol a thermol da.

Ystod eang o gymwysiadau. Ystyrir bod addasu strwythur y fframwaith, catïonau, addasu cemegol a chyfansoddi deunyddiau yn ddulliau effeithiol ar gyfer perfformiad arsugniad ac amsugniad CO2 zeolites uchel. defnyddio efelychiad moleciwlaidd i efelychu 13X
Cyfnewid cation gyda gwahanol gynnwys Li+, K+ a Ca2+ mewn zeolites. Gwerthuswyd perfformiad arsugniad zeolites cyfnewid catïon amrywiol ar gyfer CO2 o'r agweddau ar gyfaint mandwll, isotherm arsugniad, gwres arsugniad a detholusrwydd CO2/N2. Canfuwyd bod gan y moleciwl CO2 foment pedwarplyg. , y gellir ei ddefnyddio gyda zeolites cationig llai fel Li +, mae'r gymhareb silicon-i-alwminiwm hefyd yn cael effaith sylweddol ar ddetholusrwydd arsugniad CO2. Mae Calleja et al. archwilio effaith y gymhareb Si/Al ar bolaredd zeolit ​​ac arsugniad CO2 trwy addasu'r gymhareb zeolite Si/Al. Wrth i'r gymhareb Si/Al leihau, canfyddir bod dewis yr arsugniad ar gyfer CO2 yn cynyddu.

Paratowyd deunydd zeolite di-rwymwr gyda strwythur hierarchaidd gan ddefnyddio technoleg argraffu 3D, a ddangosodd sefydlogrwydd mecanyddol rhagorol a chynhwysedd arsugniad o CO2 o 245.52 mg / g o dan amodau tymheredd a phwysau arferol. Paratowyd math o ddeunydd zeolite yn 25 Mae gan y zeolite RHO â dop copr gynhwysedd CO2 o 3.2 mmol/g ar radd , gan ei wneud yn dechnoleg dal carbon arsugniad swing pwysau posibl. Mae addasu cemegol yn gwella detholedd arsugniad zeolite ar gyfer CO2 yn effeithiol. Mae monoethanolamine (MEA) ac ethylenediamine (ED) wedi'u gosod yn gemegol i'r fframwaith zeolite trwy fondiau ïonig i oresgyn problem diraddio aminau. Yr amin@HY a baratowyd Mae gan y sampl ddetholusrwydd arsugniad CO2 rhagorol, ac mae ganddo sefydlogrwydd thermol cylch ardderchog o dan amodau tymheredd arsugniad o 90 gradd a thymheredd arsugniad o 150 gradd. Llwythwyd aminau fel monoethanolamine, tetraethylpentbutylamine, a morffolin ar NaY zeolite. Mae canlyniadau'r ymchwil yn dangos, ar bwysau arferol a thymheredd 323 K, mai'r rhyngweithio rhwng y grwpiau amin ar wyneb NaY zeolite a CO2 yw prif fecanwaith ei arsugniad. O'i gymharu â charbon wedi'i actifadu, mae gan zeolite gapasiti dal gwell a dewis uwch o CO2/N2 mewn nwy ffliw gyda gwasgedd rhannol CO2 isel (15% CO2, 85% N2). Fodd bynnag, mae yna hefyd y broblem o ostyngiad sylweddol yn y gallu arsugniad o dan amodau tymheredd uchel, ac mae'r gallu arsugniad CO2 yn ddibwys uwchlaw 200 gradd. Mae'r cyfaddawd rhwng y gallu arsugniad, cineteg arsugniad a sefydlogrwydd mecanyddol zeolites yn parhau i fod yn her fawr yn eu cymwysiadau diwydiannol. Z Cynhaliwyd profion peilot ar uned VPSA un cam yn llawn 5A zeolite a zeolite 13X. Ar gyfer dal nwy ffliw dehumidified gyda chrynodiad CO2 o 15.0%, gall zeolite 5A gyrraedd crynodiad cyfoethogi o 71% i 81%, a'r gyfradd adennill yw 86% i 91%; er bod gan zeolite13X well gallu arsugniad CO2, ond dangosodd berfformiad tebyg i zeolite 5A mewn profion gweithredu peilot, gyda chrynodiad cyfoethogi o 73% i 82% a chyfradd adfer o 85% i 95%. Y prif reswm yw bod polaredd cryfach 13X yn gwneud dadsugniad yn ddrutach. Felly, wrth gymhwyso, mae angen i'r dewis o zeolite fod yn seiliedig ar yr amodau nwy porthiant gwirioneddol a nodweddion cinetig arsugniad a dadsugniad y zeolite.