제올라이트에서 메탄과 이산화탄소의 선택적 흡착에 대한 실리콘과 알루미늄 비율의 영향

Abstract

지구온난화와 에너지 위기에 대한 우려로 인해 잠재적인 대체 에너지원 개발에 대한 관심이 높아지고 있다. 바이오가스 스트림에 포함된 메탄의 함량이 50% 이상이기 때문에 바이오메탄의 적절한 분리와 활용은 이 스트림을 귀중한 재생에 너지원으로 전환시킬 수 있다. 본 연구에서는 다른 나트륨 이온의 수를 가지는 LTA, FAU 그리고 MFI 제올라이트에서 순수한 성분 이산화탄소와 메탄의 흡착 능력과 그들 혼합물의 선택도를 몬테카를로 전산모사에 의해 계산하였다. 계산 된 자료를 기초로 이상흡착용액이론(IAST)과 실제흡착용액이론(RAST)에 대해 논의하였다. 낮은 압력에서 나트륨 이온 은 이산화탄소의 흡착량에 중요한 역할을 하였고, 반면 최대 흡착량은 제올라이트의 접근가능 부피에 의해 결정되었다. 이산화탄소와 메탄의 이성분계 흡착에서 MFI 제올라이트 경우 주어진 압력과 조성의 범위에서 IAST에 의해 잘 묘사가 되었다. Si/Al 비가 2.5 이상인 FAU 는 RAST에 의해 비교적 잘 예측되었으나, 2.5 이하에서는 흡착질의 강한 비이상적은 행동으로 잘 예측되지 않았다.