来自废弃葡萄园修剪的生物炭作为CO2吸收剂在压力波动吸附:实验和建模研究

科学领域:

• 农业科学 农业科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.
• 环境科学 环境科学

背景情况:

• 葡萄园修剪在意大利是一个重要的农业工业废物流.
• 从这些废物中提取的生物炭可以成为碳捕获技术的可持续资源.

研究的目的:

• 为了评估来自葡萄园修剪颗粒的化学活性生物炭的二氧化碳吸附性能.
• 研究压力,等效比 (ER) 和激活对二氧化碳吸附能力 (Y) 的影响.
• 开发使用压力摆动吸附 (PSA) 进行二氧化碳吸附的预测模型.

主要方法:

• 通过不同等效率 (ER) 的葡萄园修剪颗粒的热气化生产生物炭.
• 生物炭样本的化学激活.
• 在不同压力 (P) 和室温下使用压力摆动吸附 (PSA) 进行二氧化碳吸附测试.
• 使用2^3因数设计和兰格穆尔吸附同热法进行统计分析.

主要成果:

• 接受和激活的生物炭都显示了与参考吸附剂相比或超过的二氧化碳吸附能力 (Y).
• 经验线性回归模型和Langmuir等热量成功地从实验数据中导出.
• 开发的模型准确地预测了CO2吸附在允许偏差范围内 (±5%) 从Langmuir异常热在4-11bar之间.

结论:

• 来自葡萄园修剪的化学活性生物炭是PSA应用中高效的二氧化碳吸附剂.
• 该研究提供了一个验证的预测模型,对于扩大PSA过程至关重要.
• 这项研究突出了农业废弃物对碳捕获解决方案的价值化潜力.