煤炭科学技术

作者：袁伟洋, 秦昌雷, 陈 结, 陈淑珍, 冉景煜,

关键词：CO2捕集, 高温CO2吸附, Li4SiO4吸附剂, 挤出-滚圆造粒, 吸附动力学,

Li4SiO4吸附CO2的动力学研究普遍以粉末样品为对象，忽略了流化床反应器对于吸附颗粒尺寸的基本要求，因而大幅削弱了其参考价值。为此，基于挤出滚圆法通过添加PE、C6H12O6、NH4HCO3造孔剂实现了Li4SiO4颗粒成型，分别得到了P颗粒、C颗粒和N颗粒，随后采用热重分析、抗压强度测试和孔结构测试研究了3种吸附颗粒的基础特性；进一步基于吸附性能最优的P颗粒进行了CO2吸附反应过程测试与动力学分析。结果表明：P颗粒的抗压强度最低、吸附性能最优，N颗粒的性能则与P颗粒相反，3种造孔后的颗粒吸附性能均强于未造孔颗粒。孔结构测试发现P颗粒具有最佳的比表面积和孔隙结构、C颗粒其次、N颗粒最差，因此造成了性能方面的差异。晶粒模型及Jander模型对P颗粒CO2吸附动力学的研究发现，反应速率常数随温度升高、CO2浓度升高以及粒径降低而增大，P颗粒吸附CO2过程在〖JP2〗动力学控制阶段的活化能和指前因子〖JP〗分别为41.61 kJ/mol和4.20 m0.133·mol-0.289·s-1，而在扩散控制阶段则分别为114.81 kJ/mol和131.92 s-1。

来源：2022年第6期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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