CO2的集成捕获和转化

兰陵王

研究要点：在这里，我们建造了一个实验室规模的集成式CO2捕获和转化系统，该系统结合了填充床CO2吸收塔、碳酸氢盐电解槽和气液分离器，能够连续捕获和转化模拟烟气（20% CO2；80% N2）中的CO2，将其转化为CO。我们使用了K2CO3水溶液作为吸收液，这种溶液在商业上用于本菲尔德工艺，其中含有甘氨酸等促进剂。这些促进剂能够分别调节吸收塔和碳酸氢盐电解槽中CO2的捕获和转化动态速率。在这项研究中，我们使用了CO2吸收塔的实际流出物，这使我们能够量化直接连接到碳酸氢盐电解槽的CO2吸收塔的效率。我们在此报告了一系列实验条件，在这些条件下，集成的CO2捕获和转化系统从模拟烟气（50 sccm，20% CO2；80% N2）中捕获CO2，并在30 mA cm-2的电流密度下将捕获的CO2转化为CO，其法拉第效率（FECO）为30%，持续3 0小时。我们还报告了30%的CO2捕获效率，此处定义为捕获的CO2（n碳，输出）的摩尔流率与进入吸收器的CO2（n碳，输入）的摩尔流率之比（见图2，更多细节如下），以及集成系统的整体CO2利用效率为8%。这一概念验证为闭环式集成CO2捕获和转化提供了重要的起点，其中CO2从捕获溶液中通过电化学活化。