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Title: Clays evaluation in CO2 capture processes: a state-of-art
Authors: Ricaurte Fernández, Marvin José
Tafur Guisao, Juan Pablo
Carrión Troya, David Santiago
Keywords: Minerales arcillosos
Adsorción de CO2
Condiciones operacionales
Parámetros característicos
Clay minerals
CO2 adsorption
Operational conditions
Characteristic parameters
Issue Date: Jul-2021
Publisher: Universidad de Investigación de Tecnología Experimental Yachay
Abstract: El proyecto INEDITA se encuentra actualmente en desarrollo en la Universidad Yachay Tech (UYT). Este proyecto busca utilizar las arenas y arcillas ferruginosas del Ecuador para la captura de gases ácidos de la industria de hidrocarburos. La UYT cuenta con un sistema experimental, en el cual, es posible estudiar la captura de dióxido de carbono (CO2), tal como la adsorción de este por arcillas. En la actualidad, no se cuenta con una revisión bibliográfica en la cual detallen las condiciones operacionales y los parámetros característicos relacionados al mineral arcilloso y al montaje experimental que tengan una influencia significativa en la captura de CO2. Por este motivo, se propone el presente trabajo planteándose como objetivo el mencionado anteriormente. Los parámetros característicos revisados relacionados al mineral arcillosos fueron: origen de la muestra, propiedades estudiadas con técnicas de caracterización, pre-tratamiento de la muestra, tamaño de poro y presencia de agua. Los parámetros característicos revisados relacionados al sistema experimental fueron: sistema experimental, tipo de gas, características del montaje y el modo de operación. Las condiciones operacionales revisadas fueron: capacidad de adsorción de CO2, presión, temperatura y selectividad. El análisis de la revisión señaló que los minerales arcillosos de origen artificial no presentan una capacidad de adsorción considerablemente superior a las de origen natural. Por otra parte, el parámetro característico más influyente en la adsorción de CO2 es el pre-tratamiento de la muestra. Se ha revisado que los tipos de pre-tratamientos favorecen la captura de CO2 en el siguiente orden decreciente: impregnación de amina, materiales preparados con minerales arcillosos, injerto de amina, pre-tratamiento con ácido y minerales arcillosos sin pre-tratamiento. Se ha revisado que el aumento de porosidad y la ausencia de agua en el mineral favorece la capacidad de adsorción de CO2. Por otro lado, se establecieron a las condiciones operacionales como presión (P) y temperatura (T), altas (H) y bajas (L). Se revisó que las condiciones operacionales favorecen la capacidad de adsorción de CO2 en minerales arcillosos en el siguiente orden decreciente: (HP, LT), (LP, LT), (HP, HT) y (LP, HT).
Description: The INEDITA project is currently under development at Yachay Tech University (UYT). This project seeks to use the ferruginous sands and clays of Ecuador for the capture of acid gases from the hydrocarbon industry. The UYT count with an experimental system, in which it is possible to study the capture of carbon dioxide (CO2), such as its adsorption by clays. At present, there is no bibliographic review in which is detailed the operational conditions and characteristic parameters related to the clay mineral and the experimental setup that have a significant influence on CO2 capture. For this reason, the present work is proposed considering the objective mentioned. The revised characteristic parameters related to the clay mineral were: sample origin, properties studied with characterization techniques, sample pre-treatment, pore size and water presence. The revised characteristic parameters related to the experimental system were: experimental system, type of gas, characteristics of the assembly and the mode of operation. The operational conditions reviewed were: CO2 adsorption capacity, pressure, temperature and selectivity. The analysis of the review indicated that clay minerals of artificial origin do not have a considerably higher adsorption capacity than those of natural origin. On the other hand, the most influential characteristic parameter on CO2 adsorption is the sample pre-treatment. It has been reviewed that the types of pre-treatments favor the capture of CO2 in the following decreasing order: amine impregnation, materials prepared with clay minerals, amine grafting, pre-treatment with acid and clay minerals without pre-treatment. It has been reviewed that the increase in porosity and the absence of water in the mineral favors the CO2 adsorption capacity. On the other hand, the operational conditions such as pressure (P) and temperature (T), high (H) and low (L) were established. It was reviewed that the operational conditions favor the CO2 adsorption capacity in clay minerals in the following decreasing order: (HP, LT), (LP, LT), (HP, HT) and (LP, HT).
URI: http://repositorio.yachaytech.edu.ec/handle/123456789/405
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