Sita Moleculara Zeolit

Sita moleculara cu zeolit

Zeolitul este un aluminosilicat compus din tetraedre de AlO4 care înlocuiesc tetraedrii de SiO4, rezultând o sarcină negativă care este echilibrată de cationi schimbabili localizați în porii și cavitățile din întreaga structură. În general, captarea CO2 de către zeoliți depinde de factori precum structura și compoziția cadrului zeolitului, cationii și grupările funcționale. Printre materialele poroase pentru separarea CO2, zeoliții au câștigat popularitate în tehnologia de adsorbție datorită avantajelor lor precum disponibilitatea bună, costul scăzut, rata ridicată de captare a CO2, cinetica rapidă și stabilitatea chimică și termică bună.

Gamă largă de aplicații. Ajustarea structurii cadrului, cationii, modificarea chimică și combinarea materialului sunt considerate a fi metode eficiente pentru performanța de adsorbție și desorbție a CO2 a zeoliților mari. a folosit simularea moleculară pentru a simula 13X
Schimb de cationi cu diferite conținuturi de Li+, K+ și Ca2+ în zeoliți. Performanța de adsorbție a diferitelor zeoliți schimbători de cationi pentru CO2 a fost evaluată din perspectiva volumului porilor, izotermei de adsorbție, căldurii de adsorbție și selectivității CO2/N2. S-a constatat că molecula de CO2 are un moment cvadrupol. , care poate fi utilizat cu zeoliți cationici mai mici, cum ar fi Li+, raportul siliciu-aluminiu are, de asemenea, un impact semnificativ asupra selectivității de adsorbție a CO2. Calleja și colab. a explorat efectul raportului Si/Al asupra polarității zeolitului și adsorbției CO2 prin ajustarea raportului zeolit ​​Si/Al. Se constată că pe măsură ce raportul Si/Al scade, selectivitatea adsorbantului pentru CO2 crește.

A fost preparat un material zeolit ​​fără liant, cu o structură ierarhică, folosind tehnologia de imprimare 3D, care a arătat o stabilitate mecanică excelentă și o capacitate de adsorbție a CO2 de 245,52 mg/g în condiții normale de temperatură și presiune. Un fel de material zeolit ​​a fost preparat la 25. Zeolitul RHO dopat cu cupru are o capacitate de CO2 de 3,2 mmol/g la grade , ceea ce îl face o tehnologie de captare a carbonului cu adsorbție cu variație de presiune. Modificarea chimică îmbunătățește eficient selectivitatea de adsorbție a zeolitului pentru CO2. Monoetanolamina (MEA) și etilendiamina (ED) sunt fixate chimic pe cadrul zeolitului prin legături ionice pentru a depăși problema de degradare a aminelor. Amine@HY preparată Proba are o selectivitate excelentă de adsorbție a CO2 și are o stabilitate termică excelentă a ciclului în condițiile unei temperaturi de adsorbție de 90 grade și o temperatură de desorbție de 150 de grade . Amine precum monoetanolamina, tetraetilpentbutilamina și morfolina au fost încărcate pe zeolit ​​NaY. Rezultatele cercetării arată că la presiune normală și la temperatură de 323 K, interacțiunea dintre grupările amine de pe suprafața zeolitului NaY și CO2 este principalul mecanism de adsorbție a acestuia. În comparație cu cărbunele activ, zeolitul are o capacitate de captare mai bună și o selectivitate mai mare CO2/N2 în gazele de ardere cu presiune parțială scăzută a CO2 (15% CO2, 85% N2). Cu toate acestea, există și problema scăderii semnificative a capacității de adsorbție în condiții de temperatură ridicată, iar capacitatea de adsorbție a CO2 este neglijabilă peste 200 de grade. Compartimentul dintre capacitatea de adsorbție, cinetica de adsorbție și stabilitatea mecanică a zeoliților rămâne o mare provocare în aplicațiile lor industriale. Testele de rulare pilot Z au fost efectuate pe o unitate VPSA cu o singură etapă ambalată cu zeolit ​​5A și zeolit ​​13X. Pentru captarea gazelor de ardere dezumidificate cu o concentrație de CO2 de 15,0%, zeolitul 5A poate atinge o concentrație de îmbogățire de 71% până la 81%, iar rata de recuperare este de 86% până la 91%; deși zeolitul 13X are o capacitate mai bună de adsorbție a CO2, dar a prezentat performanțe similare cu zeolitul 5A în testele de operare pilot, cu o concentrație de îmbogățire de 73% până la 82% și o rată de recuperare de 85% până la 95%. Motivul principal este că polaritatea mai puternică a 13X face desorbția mai scumpă. Prin urmare, în aplicare, selecția zeolitului trebuie să se bazeze pe condițiile reale ale gazului de alimentare și pe caracteristicile cinetice de adsorbție și desorbție ale zeolitului.