以生物质稻壳灰为硅源合成Li₄SiO₄基高温CO₂吸附剂及性能研究

摘要

Li₄SiO₄吸附剂由于具有吸附容量大、吸附反应温度高、循环稳定性好等优点，在高温CO₂捕集领域受到广泛关注。本文以直接煅烧和酸洗处理后煅烧得到的稻壳灰为硅源，采用固相法制备Li₄SiO₄吸附剂。实验结果表明，以直接煅烧得到的稻壳灰为硅源合成的Li₄SiO₄吸附剂由于具有较小的晶粒尺寸、较高的比表面积和较好的孔隙结构，表现出更快的吸附速率和更高的吸附能力，于650℃保温20 min后吸附量达31.9%，为理论吸附量的86.9%。为了适应工业循环流化床的应用，防止Li₄SiO₄粉体被循环气流带出循环系统，采用滚动成球法将Li₄SiO₄粉体制备成粒径为2 mm～4 mm的Li₄SiO₄小球。Li₄SiO₄小球具有良好的结构稳定性和优异的耐磨性能，减少了循环流化系统中吸附剂的损失。在吸附/解吸循环试验中，Li₄SiO₄小球表现出相对稳定的循环性能和较高的吸附容量。综上所述，以直接煅烧得到稻壳灰为硅源制备具有优异性能的Li₄SiO₄吸附剂是可行的。

关键词

稻壳灰 / 硅酸锂 / CO₂吸收 / 滚动成球法 / 循环吸附 / 耐磨性