利用PEI/SBA-15於變溫及真空變溫吸附捕獲煙道氣中二氧化碳之模擬

本研究以模擬方法利用變溫吸附分離程序以及真空變溫吸附分離程序處理發電廠所產生之煙道氣，目的在於將二氧化碳回收以及濃縮，使之封存以減少人為造成溫室氣體的排放。其中煙道氣含量為15.03% CO2和84.97%N2的混合氣，而吸附劑為工研院綠能所製備的PEI/SBA-15吸附劑。 　　模擬程式中使用了method of lines結合finite differences、upwind differences和cubic spline approximation，再以ODEPACK套裝軟體中之LSODE程式對時間作積分，估計出下段時間的濃度、溫度及壓力，之後一直重複循環計算到系統達到週期性穩態為止。 　　本研究使用的兩種程序經變因探討後得到的最佳程序如下：變溫吸附程序最佳的操作條件為吸附溫度60 oC、進料時間400 s、自然產氣時間100 s及P/F ratio 0.15。在此條件下其結果為二氧化碳濃度47.20%，回收率93.72%。捕獲每噸二氧化碳所需能耗為3.78 GJ；真空變溫吸附程序最佳的操作條件為吸附溫度60 oC、進料時間600 s、抽真空時間600 s及沖洗時間10 s。在此條件下其結果為二氧化碳濃度90.71%，回收率90.99%。捕獲每噸二氧化碳所需能耗為2.84 GJ。