カルシウムループのためのCO収着剤としてのマール型セメント原料の特性評価

Characterization of a Marl-Type Cement Raw Meal as CO Sorbent for Calcium Looping.

• Mónica Alonso
• Mathias Hornberger
• Reinhold Spörl
• Günter Scheffknecht
• Carlos Abanades

抄録

セメント原料をCO回収のための吸着剤前駆体として使用することで、セメント製造プロセスとカルシウムルーピングCO回収技術との間の相乗効果を強化することができる。本研究では、異なる焼成条件と設定(熱重量分析装置,滴下管炉,工業用焼成機)で得られた異なるマールの焼成物のCO運搬能力を測定した。その結果、これらの焼成物のCOに対する反応性は、焼成条件、特に焼成時間に対して強い感度を示すことがわかった。ベライト(CaSiO)生成反応とCO捕捉に必要な遊離CaOの生成との間に顕著な競合が検出された。原料ミールの脱炭酸がフラッシュ条件（すなわち、10秒未満で90％以上の脱炭酸変換）に近づくにつれて、ベライト形成が最小化され、約0.4 mol CO/mol CaOのCO担持容量を持つ吸着剤につながることが示されています。

The use of cement raw meals as sorbent precursors for CO capture can reinforce the synergies between the cement production process and calcium looping CO capture technology. In this work, we measure the CO-carrying capacity of different calcined samples of a particular marl, which were obtained under very different calcination conditions and setups (a thermogravimetric analyzer, a drop tube furnace, and an industrial calciner). We find that the reactivity toward CO of these calcined materials displays a strong sensitivity to the calcination conditions, in particular to calcination time. A pronounced competition between the belite (CaSiO) formation reaction and the formation of free CaO needed for CO capture is detected. As the calcination of the raw meal approaches flash conditions (i.e., >90% calcination conversion in less than 10 s), the belite formation is shown to be minimized, leading to sorbents with CO-carrying capacities of approximately 0.4 mol CO/mol CaO.