بهبود پایداری و سیالیت جاذب اکسید کلسیم در چرخه خورشیدی کلسیم

زمینه و هدف: یکی از روش های موثر برای جداسازی ۲CO، به عنوان اصلی ترین عامل گرمایش جهانی، استفاده از فرآیند شیمیایی چرخه خورشیدی کلسیم است. عملکرد پایدار و رفتار سیالیت مناسب جاذب های مبتنی بر CaO، نقش تعیین کننده ای در کارایی و دوام این فرآیند دارد. هدف این مطالعه، بررسی و بهبود پایداری و ویژگی های سیال شدن جاذب CaO برای ارتقای عملکرد چرخه خورشیدی کلسیم است. روش بررسی: برای بهبود پایداری جاذب CaO از اسید فسفریک و اسید استیک و برای بهبود قابلیت جریان پذیری جاذب ها، از ذرات سیلیکا استفاده شد. عملکرد جاذب ها در ۱۹ چرخه جذب و احیا مورد ارزیابی قرار گرفت تا تاثیر این روش ها بر پایداری و رفتار سیال به صورت کمی و کیفی بررسی شود. یافته­ها: از نظر پایداری، نمونه های اصلاح شده با اسید استیک نسبت به نمونه های اصلاح شده با اسید فسفریک نتایج بهتری نشان دادند، این درحالیست که استفاده از اسید فسفریک در بهبود رفتار سیال شدن جاذب نهایی موثرتر از اسید دیگر بود. سنگ آهک اصلاح شده با اسید استیک ۱۰ درصد، بعد از ۱۹ چرخه دارای میزان جذب برابر  g CO۲/g sorbent۰/۳ بود که نسبت به سنگ آهک اولیه دارای افزایش ۵۷ درصدی است. همچنین، در سرعت cm/s ۵ میزان انبساط بستر در نمونه اصلاح شده با اسید فسفریک نسبت به سنگ آهک اولیه ۲۷ درصد افزایش پیدا کرد. با افزودن ۵ درصد از ذرات سیلیکا به نمونه اصلاح شده با اسید استیک نیز میزان انبساط بستر آن ۳۲ درصد افزایش یافت. نتیجه گیری: استفاده از روش اسیدزنی و افزودن ذرات سیلیکا راهکاری مفید برای بهبود عملکرد چرخه خورشیدی کلسیم است.

کلیدواژه ها:

CO₂ capture ، Solar calcium looping ، Acid treatment ، Fluidization ، جذب CO۲ ، چرخه خورشیدی کلسیم ، اسیدزنی ، رفتار سیالیت