مقایسه عملکرد جاذب‌های کلسیمی تهیه‌شده از منابع سنگ‌آهک و پوسته تخم‌مرغ در جذب دی‌اکسیدکربن طی فرآیند چرخه کلسیم و بهبود کارایی آن‌ها

Abstract

در سال‌های اخیر، کاهش آلودگی هوای ناشی از انتشار گسترده گازهای گلخانه‌ای نظیر دی‌اکسید کربن توسط فرآیند جذب سطحی چرخه‌ای و با استفاده از جاذب‌های مبتنی بر کلسیم موردتوجه بوده است. علی‌رغم عملکرد خوب این جاذب‌ها، کاهش ظرفیت جذب ناشی از تف‌جوشی با افزایش تعداد چرخه‌ها، همچنان چالش بزرگی به‌حساب می‌آید. در این راستا، در مقاله حاضر عملکرد دو منبع کلسیمی تهیه‌شده از سنگ معدن آهک و پوسته تخم‌مرغ از لحاظ ظرفیت جذب در بیست چرخه کربناسیون و کلسیناسیون متوالی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. سپس به‌منظور غلبه بر مشکل تف جوشی، هر دو جاذب سنگ‌آهک و پوسته تخم‌مرغ با اسید استیک در غلظت 10% حجمی فرآوری شدند. نتایج نشان دادند که حضور اسید استیک در هر دو نوع جاذب منجر به افزایش میزان تبدیل مؤثر شده، به‌طوری‌که در پایان چرخه‌ی بیستم، مقادیر 38/0 و 33/0 به‌ترتیب برای میزان تبدیل مؤثر سنگ‌آهک و پوسته تخم‌مرغ دارای 10% حجمی اسید استیک به‌دست آمد که در مقایسه با مقدار متناظر آن برای سنگ‌آهک و پوسته تخم‌مرغ خام (در غیاب اسید استیک) یعنی 24/0 و 20/0 افزایش قابل‌توجهی است. دلیل افزایش میزان تبدیل در اثر استفاده از اسید استیک را می‌توان به تشکیل استات کلسیم نسبت داد که منجر به تشکیل ساختارهای متخلخل‌تر و پایدارتر می‌شود. با مقایسه دو منبع کلسیمی به‌کار گرفته‌شده در این مطالعه مشخص شد که سنگ‌آهک ازلحاظ ظرفیت جذب عملکرد بهتری نسبت به پوسته تخم‌مرغ دارد، به‌طوری‌که میزان تبدیل سنگ‌آهک خام 2/1 برابر میزان تبدیل پوسته تخم‌مرغ خام به‌دست آمد که به خلوص بالا و همچنین اندازه کریستالی بزرگ‌تر آن در مقایسه با پوسته تخم‌مرغ مرتبط است.

Keywords

• جذب دی‌اکسید کربن
• چرخه کلسیم
• سنگ‌آهک
• پوسته تخم‌مرغ
• اسید استیک