کاهش گاز گلخانه‌ای دی‌اکسیدکربن با استفاده از جاذب کربن فعال سنتز شده از هسته سنجد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه تبریز

2 دانشگاه تبریز

10.22034/ijche.2024.416570.1353

چکیده

افزایش غلظت دی‌اکسیدکربن در جو، دولت‌ها را مجبور کرده است تا این مسأله را در بین مشکلات پر اهمیت خود قرار دهند. روش‌های مختلفی جهت جداسازی دی‌اکسیدکربن وجود دارد که یکی از مهم‌ترین آنها، روش جذب سطحی با استفاده از جاذب‌های کربنی مانند کربن‌فعال است که می‌تواند از ضایعات زیستی مختلف سنتز شود. هدف از این تحقیق، سنتز کربن فعال برای اولین بار از زیست‌توده‌‌ هسته‌ سنجد به منظور جذب CO2 و بررسی پارامترهای مختلف بر ظرفیت جذب آن و همچنین مطالعه پایداری جاذب طی چندین چرخه جذب و احیاء می‌باشد. دراین تحقیق ظرفیت جذب دی‌اکسیدکربن جاذب‌ها به کمک آنالیز توزین حرارتی انجام پذیرفت. جاذب سنتز شده در نسبت وزنی عامل فعال‌ساز هیدروکسیدپتاسیم به زیست‌توده برابر با 2 به 1، با ظرفیت جذب mmol/g 78/2 به عنوان جاذب منتخب معرفی شد. نتایج نشان داد که با افزایش دما از 25 به 50 درجه سانتی‌گراد، در غلظت 90 درصدی از گاز ‌دی-اکسیدکربن، با توجه به ماهیت گرما‌گیر بودن فرایند جذب دی‌اکسیدکربن، میزان جذب جاذب منتخب از 78/2 بهmmol/g 79/1 کاهش یافت. همچنین با کاهش غلظت دی‌اکسیدکربن ورودی به سیستم از 90 به 10 درصد، میزان جذب CO2 جاذب در دمای محیط، به علت تماس کمتر ذرات جاذب با مولکول‌های CO2 در غلظت‌های پایین، از 78/2 بهmmol/g 03/1 کاهش پیدا کرد. با بررسی‌های بعمل آمده نتیجه‌گیری شد که جاذب سنتز شده با هسته سنجد دارای ظرفیت جذب قابل قبول می‌باشد. همچنین جاذب تهیه شده از پایداری بسیار خوبی برخوردار است و می‌تواند به عنوان یک جاذب مناسب برای مصارف صنعتی معرفی گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Reduction of carbon dioxide greenhouse gas using activated carbon adsorbent synthesized from Oleaster seed

نویسنده [English]

  • Mir Jamaleddin Athari 1
1 Chemical and Petroleum Engineering,, University of Tabriz
2
چکیده [English]

Increasing the concentration of carbon dioxide in the atmosphere has forced governments to place this issue among their most important problems. There are different methods to capture carbon dioxide. One of the most important ones is adsorption that employs adsorbents such as activated carbon, which can be synthesized from various bio-wastes. In this research, activated carbon was synthesized from Oleaster seed to adsorb CO2 by investigating various effective parameters as well as its stability during adsorption/regeneration cycles. The CO2 adsorption capacity of the adsorbents was investigated utilizing thermogravimetric analysis (TGA). The adsorbent synthesized in the weight ratio of KOH: biomass as 2:1, with the adsorption capacity of 2.78 mmol/g was introduced as the selected sample. Results indicated that with the increase in temperature from 25 to 50°C, at CO2 concentration of 90%, the amount of adsorption decreased from 2.78 to 1.79 mmol/g, due to the endothermic nature of CO2 adsorption process. It was also found that by reducing the entering concentration of CO2 from 90 to 10%, the CO2 adsorption rate of the selected adsorbent decreased from 2.78 mmol/g to 1.03 mmol/g, regarding less contact between the adsorbent particles and CO2 molecules. It was concluded that the adsorbent synthesized from Oleaster seed shows an acceptable capability to adsorb CO2. This adsorbent also showed an excellent stability during the cycles, which makes us to introduce it as a good candidate for industrial applications.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Carbon dioxide
  • Adsorption process
  • Activated carbon
  • Oleaster seed