Absorption of SO2 in flue gas by activated carbon-loaded deep eutectic solvents: Experiment and calculation

共晶体系 烟气 活性炭 乙二醇 体积流量 材料科学 吸收(声学) 微型多孔材料 咪唑 化学工程 化学 工程类 有机化学 复合材料 热力学 吸附 物理 合金
作者
Yongqi Zhao,Ruijia Dai,Xinxin Xiao,Xiuli Xu,Hua Li,Jianglong Yu,Jinxiao Dou
出处
期刊:Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects [Elsevier BV]
卷期号:683: 132984-132984 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.colsurfa.2023.132984
摘要

Deep eutectic solvents (DESs) possess a remarkable capacity to absorb SO2, and their recyclability makes them highly promising for various applications. To enhance both efficiency and cost-effectiveness, this research combined porous activated carbon (AC) with a synthesized DES, ethylene glycol (EG) -imidazole (Im) - methyltriphenylphosphonium bromide (MTPB) (molar ratio 1:2:1). The effects of DES loading amount, space velocity, and flue gas flow rate on the SO2 absorption performance were investigated systematically. Results showed that the DES/ACs are SO2 high-performance adsorbents, particularly at high flue gas flow rates, achieving an optimal performance at a DES loading of 25%. Under conditions of 30 °C and a flow rate of 500 ml/min, the absorbent achieved an absorption rate of 0.066 g/g for low-concentration SO2 (1000 ppm). Four kinetic models: the Bangham, Ho pseudo-second-order, Lagergren first-order, and McKay second-order are applied to investigate the SO2 absorption dynamics. Both the Bangham and Ho models proved adept at predicting the SO2 absorption behavior on the surface of DES/AC, which suggests the underlying mechanism to be a combination of surface reactions and micropore diffusion. Thermodynamic analysis indicates that the primary driving force for SO2 absorption is the molar reaction enthalpy change. Hence, the DESs/AC absorbent shows great potential as a viable option for capturing SO2 in contaminated gas.
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