Influencia de la Presencia de Aminas en la Adsorción de CO2 en Matrices Porosas Ordenadas

ELENA I. BASALDELLA; MARÍA S. LEGNOVERDE

Encuentro; 7° Encontro Brasileiro sobre Adsorção; 2008

Una de las nuevas áreas de estudio para explorar las diferentes posibilidades tecnológicas de captura de CO2 involucra el desarrollo de adsorbentes selectivos. Como los procesos de absorción con sólidos basados en aminas hace más de 60 años que se utilizan industrialmente para la remoción de SH2 y otros gases ácidos presentes en corrientes gaseosas, hemos planteado la posibilidad de utilizar un nuevo tipo de adsorbente de CO2 basado en la  dispersión de una amina en  superficies porosas ordenadas. Trabajos anteriores nos demostraron que la adsorción de CO2 se mejora notablemente cuando utilizamos una estructura porosa tipo SBA-15 o MCM-22 impregnadas con tetraetilenpentamina (TEPA). En este trabajo, estudiamos la influencia de la presencia de amina sobre la adsorción de CO2. Se impregnaron con la amina cuatro matrices porosas diferentes: dos matrices del tipo SBA-15, una de ellas conteniendo el polímero estructurante en sus poros (SBA-15as) y la otra libre de éste (SBA-15calc); y luego una zeolita MCM-22 con y sin estructurante (MCM-22 as y MCM-22calc respectivamente). Se observa que la adsorción aumenta con la carga de amina en todos los casos, pero que la cantidad adsorbida varía también sensiblemente con el tipo de matriz. Para las muestras sin calcinar, se deberían esperar valores de adsorción de CO2 relativamente bajos, ya que sus poros están ocupados, sin embargo en el caso de la SBA-15 los mejores resultados se obtienen con los poros ocupados con el polímero estructurante, que aparentemente sirve de superficie adicional para soportar la amina impregnada. En el caso de la zeolita MCM-22, parecería que la impregnación con la amina es mucho más efectiva cuando los poros se encuentran libres. La cinética de adsorción muestra que el proceso es generalmente muy rápido, pues prácticamente el 90% de la cantidad total de CO2 se adsorbe instantáneamente. Sin embargo, los estudios de DTA realizados sobre los adsorbentes muestran que existen dos regiones de pérdida de peso bien diferenciadas y que podrían asociarse con la existencia de dos tipos diferentes de interacción amina-matriz, que a su vez estarían relacionados con la forma de la curva de adsorción y con la capacidad de adsorción.