Penerapan Teknologi Penangkapan CO2 PSA pada Industri Petrokimia

Materi PSA

Bahan adsorben merupakan inti dari teknologi penangkapan PSA. Saat ini, ada empat jenis adsorben utama yang digunakan untuk pemisahan CO2 dengan PSA: adsorben berbasis karbon, saringan molekuler zeolit, adsorben berbasis amina, dan kerangka logam organik (MOFs). Adsorben berbasis karbon terutama terdiri dari berbagai karbon aktif, komposit karbon, dan bahan karbon mikro-mesopori; saringan molekuler zeolit ​​​​CO2 yang umum digunakan meliputi zeolit ​​tipe 13X, Y, klinoptilolit, dan zeolit ​​5A; adsorpsi CO2 oleh adsorben berbasis amina terutama merupakan adsorpsi kimia. Karena kekuatan mekanik bahan amina tidak tinggi, bahan amina umumnya perlu dimuat pada wadah cetakan; MOF, sebagai material baru, memiliki luas permukaan spesifik yang tinggi dan penyesuaian yang fleksibel, namun biaya persiapannya relatif tinggi, dan tidak cocok untuk pengolahan gas buang skala besar.

Adsorben berbasis karbon
Adsorben CO2 berbasis karbon memiliki keunggulan luas permukaan spesifik yang tinggi, harga yang murah, hidrofobisitas yang baik, tekstur yang terkendali, dan konsumsi energi regenerasi yang rendah. Mereka adalah bahan adsorpsi CO2 yang menjanjikan. Permukaan adsorben berbasis karbon mengandung berbagai jenis gugus fungsi oksigen seperti hidroksil fenolik, karboksil, asil, dan karbonil, yang mungkin merupakan pusat aktif adsorpsi. Interaksi yang terlibat meliputi kompleksasi π-π, interaksi elektrostatik, dan interaksi donor-akseptor elektron. Karena efek sinergis dari berbagai jenis interaksi, perilaku adsorpsi mungkin menjadi kompleks. Namun, adsorpsi CO2 oleh bahan berbasis karbon sebagian besar merupakan adsorpsi fisik lemah, yang sangat dipengaruhi oleh suhu. Temperatur gas buang umumnya antara 50 dan 120 derajat, dan selektivitas terhadap CO2 relatif rendah. Kapasitas adsorpsi menurun tajam pada kondisi suhu tinggi. Oleh karena itu, peningkatan interaksi antara adsorbat dan adsorben serta selektivitas terhadap CO2 adalah poin kuncinya.