焙烧镁铝水滑石脱除厌氧消化沼气中CO2的效果及机制

编号：FTJS106879

篇名：焙烧镁铝水滑石脱除厌氧消化沼气中CO2的效果及机制

作者：吴宇琦 李江涛 丁建智 宋秀兰 苏冰琴

关键词： 焙烧镁铝水滑石 厌氧消化沼气 CO2吸附 响应面法优化设计 吸附机理

机构： 太原理工大学土木工程学院 煤炭工业太原设计研究院集团有限公司

摘要： 厌氧消化沼气中含有的CO2会降低沼气利用价值,高效去除CO2是沼气利用领域的研究热点。焙烧镁铝水滑石具有良好的CO2吸附性能,本文利用响应面法的Box-Behnken模型优化CO2吸附条件,考察吸附剂剂量、焙烧温度和反应温度对吸附效果的影响;通过吸附材料表征、吸附过程测定分析吸附作用机制。实验结果表明,吸附剂剂量、焙烧温度和反应温度均对CO2吸附有显著影响,最适宜的吸附条件为:投加量0.016g/m L、400℃焙烧、55℃反应。在此条件下,沼气中的CO2体积分数从23.51%降至0,CO2吸附容量为0.625mmol/g,CH4回收率为94.7%,经过6次循环吸附后,吸附剂仍具有良好的再生性能。吸附过程及吸附材料的X射线衍射、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、比表面积、等电点及孔结构测试结果表明,焙烧镁铝水滑石的吸附过程十分迅速,表面碱性位点吸附及层间阴离子插层作用同时促进了CO2吸附。