SO_(2)对K_(2)CO_(3)吸附CO_(2)性能影响的实验及DFT机理研究

作者：郭百合; 李艳红; 张靖超; 王彦霖; 乔晓磊; 金燕

来源：中国电机工程学报, 2022, 1-11.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.222807

• K2CO3吸附剂
• CO2捕集
• SO2影响
• DFT
• 机理研究

电站锅炉的尾气在脱硫后含有微量的SO2，导致CO2吸附剂性能变差。本文根据电厂烟气的组分，采用模拟烟气在实验室条件下对K2CO3吸附剂的CO2吸附性能及SO2对CO2吸附的影响进行了实验研究。结合XRD分析，利用DFT的方法对SO2在K2CO3吸附剂上的影响及CO2吸附机理进行了理论研究。结果表明，受SO2分子S原子活跃的s轨道影响，S的p轨道及O原子都活性增强，与K2CO3表面O原子价带顶能带简并，SO2被优先吸附在K2CO3表面的O顶位，并将CO2推离吸附剂表面，导致吸附剂活性位点虽有空余却无法吸附CO2。在实验中表现为：模拟烟气中CO2体积浓度为10%时，气氛中体积浓度为0.007%的SO2会使吸附剂的吸附量由1.65 mmol/g降低至1.01 mmol/g。提出了CO2与H2O在K2CO3 （001）表面的吸附机理，理论计算的反应活化能为40.7 kJ/mol，反应热为-54.9 kJ/mol。

• 单位
  太原理工大学