Melamiinvaht otseseks õhu püüdmiseks

Kerge 3D-sorbendi tugi madala energiatarbega süsiniku eemaldamise süsteemidele

Õhu otsese püüdmise (DAC) tehnoloogiad liiguvad kaugemale pelgalt sorbendikeemiast.

DAC-süsteemide skaleerimisel peavad insenerid käsitlema ka seda, kui suured ümbritseva õhu mahud läbi püüdestruktuuri liiguvad, kui palju inaktiivset struktuurimassi tuleb regenereerimise ajal kuumutada ja kui tõhusalt sorbent kontaktoris jaotub.

SINOYQX™ uurib avatud pooridega melamiinvahtu kui:

Kerge 3D-sorbentne tugimaterjal

järgmise põlvkonna otseõhu püüdmise süsteemide jaoks.

Selle kontseptsiooni kohaselt melamiinvaht ise CO₂-d ei seo.

Selle asemel toimib see kerge poorse kandjana, mis võib potentsiaalselt toetada spetsiaalseid CO₂ sorbente kolmemõõtmelises avatud pooridega struktuuris.

Miks DAC vajab enamat kui lihtsalt paremaid sorbente

Ümbritseva õhu CO₂ kontsentratsioon on suhteliselt madal.

Märkimisväärse koguse süsinikdioksiidi eemaldamiseks peavad DAC-süsteemid töötlema väga suuri õhukoguseid.

See tähendab, et süsteemi jõudlus ei sõltu ainult:

Kui palju CO₂ -d suudab sorbent kinni püüda?

aga ka sellel teemal:

Kui tõhusalt pääseb õhk sorbendini?

Kui sorbendi struktuur tekitab liigse õhuvoolutakistuse, võib süsteem vajada suuremat ventilaatori võimsust ja suuremat elektrienergia sisendit.

Samal ajal, kui sorbent toetub raskmetallile, keraamikale või muudele konstruktsioonimaterjalidele, võib neid inaktiivseid komponente regenereerimise ajal korduvalt kuumutada ja jahutada vaja minna.

Järgmise põlvkonna DAC-süsteemide puhul on seega üha suuremaks tehniliseks väljakutseks:

Sorbendi keemia + sorbendi arhitektuur

3D avatud pooridega sorbendi arhitektuur

SINOYQX™ melamiinvahul on pidev kolmemõõtmeline avatud pooridega struktuur.

Erinevalt tavapärasest kahemõõtmelisest pinnast saab õhk liikuda läbi vahu sisemise poorse võrgustiku.

See loob võimaluse uurida sorbentkatteid, immutamist ja pinna funktsionaliseerimise meetodeid, mis jaotavad aktiivseid püüdmismaterjale kogu struktuuris.

Võimalik konfiguratsioon võiks olla:

Ümbritsev õhk
↓
3D avatud pooridega melamiinvaht
↓
CO₂ sorbent jaotub vahtplastist skeletile
↓
Gaasi ja tahke aine kontakt
↓
CO₂ püüdmine aktiivse sorbendi abil
↓
Ülejäänud õhk jätkub läbi konstruktsiooni

Selles süsteemis toimib melamiinvaht järgmiselt:

• Sorbendi kandja
• Poorsed tellingud
• Struktureeritud tugi
• 3D-raamistik

Aktiivse CO₂ püüdmise funktsioon jääb spetsiaalse sorbendikeemia ülesandeks.

Võimalik eelis 1: Väiksem õhuvoolu takistus

Madala rõhulangusega DAC-kontaktori disaini toetamine

Otsene õhupüüdmine nõuab suures koguses õhu käitlemist.

Sel põhjusel on rõhulang oluline süsteemi tasemel tehniline parameeter.

Väga tihe kontaktori struktuur võib pakkuda suurt pinda, kuid see võib suurendada ka õhuvoolu takistust.

Seega ei ole eesmärk lihtsalt pindala maksimeerida.

Tegelik inseneritöö eesmärk on leida tasakaal järgmiste vahel:

Tõhus gaasi ja tahke aine kontakt

ja

Madal õhuvoolu takistus

SINOYQX™ avatud pooridega melamiinvahtu hinnatakse potentsiaalse arhitektuurina järgmistele projektidele:

Madala rõhulangusega sorbendi tugi

Edasine areng võib keskenduda järgmisele:

• Õhu läbilaskvus
• Rõhulangus
• Õhu kiirus
• Pooride struktuur
• Vahtmaterjali paksus
• Sorbendi laadimine
• Sorbendi jaotus
• Massiülekande efektiivsus

Peamine seos, mida iseloomustada, on:

Õhu kiirus vs. rõhulangus

realistlikes sorbendi laadimise tingimustes.

Võimalik kasu 2: üliväike konstruktsioonimass

Mitteaktiivse termilise koormuse vähendamine regenereerimise ajal

Paljud otsese õhu püüdmise protsessid toimivad korduvate adsorptsiooni- ja regenereerimistsüklite kaudu.

Tüüpiline protsess võib hõlmata järgmist:

CO₂ adsorptsioon
↓
Sorbendi küllastus
↓
Regeneratsioon
↓
CO₂ eraldumine
↓
Sorbendi taaskasutamine

Termilise regenereerimise ajal ei kuumuta energia sisend mitte ainult sorbenti ennast.

Tugistruktuur ja muud mitteaktiivsed komponendid võivad samuti soojust neelata.

See aitab kaasa:

Parasiitne termiline koormus

SINOYQX™ standardse melamiinvahu tüüpiline tihedus on ligikaudu:

8.5 kg / m³

Selle väga väike struktuurne mass muudab selle hindamise kandidaadiks kui:

Ülimadala termilise massiga sorbendi tugi

Võimalik inseneritee on:

Alumine tugimass
↓
Madalam mitteaktiivne konstruktsiooniline soojusmaht
↓
Vähem mitteaktiivset materjali, mida kuumutatakse korduvalt iga tsükli jooksul
↓
Potentsiaalselt väiksem regenereerimisega seotud energiavajadus

Lõplik tulemuslikkuse näitaja ei tohiks olla ainult materjali kaal.

Asjakohane süsteemitaseme mõõdik on:

Energiatarve kogutud CO₂ tonni kohta

Võimalik kasu 3: Rohkem aktiivset sorbenti struktuuriühiku kohta

Traditsioonilised tasapinnalised aluspinnad toetavad aktiivset materjali peamiselt välispinnal.

Kolmemõõtmeline poorne karkass pakub võimalust sorbendi jaotamiseks kogu sisemises võrgus.

See loob võimaluse uurida:

Rohkem aktiivset pinda struktuurilise massiühiku kohta

Võimalikud eelised on järgmised:

• Parem sorbendi kasutamine
• Suurem gaasi ja tahke aine kontakt
• Alumine inaktiivne struktuurifraktsioon
• Väiksem mooduli kaal
• Parem materjalitõhusus
• Kompaktsem sorbendi arhitektuur

Eesmärk on kasutada vähem struktuurimaterjali, toetades samal ajal aktiivsemat püüdmiskeemiat.

SINOYQX™ DAC sorbendi tugiplatvorm

SINOYQX™ saab toetada erinevate melamiinvahtstruktuuride ühist arendamist otsese õhu püüdmise uuringuteks.

Standardne avatud pooridega klass

Sobib varajases staadiumis hindamiseks, mis hõlmab:

• Sorbentkate
• Sorbendi immutamine
• Pinna funktsionaliseerimine
• Massiülekande uuringud
• Esialgne adsorptsioonikatse

Seda klassi saab kasutada kontseptsiooni tõestuse katsete lähtematerjalina.

Madala rõhulanguse klass

Mõeldud edasiseks optimeerimiseks:

• Pooride struktuur
• Avatud rakkude suhe
• Õhu läbilaskvus
• Vahtmaterjali paksus
• Õhuvoolu takistus

Potentsiaalsed uurimisvaldkonnad hõlmavad järgmist:

• Madala energiatarbega DAC
• Suure õhuvooluga kontaktorid
• Passiivne õhukontakt
• Suuremahulised õhusüsteemid

Hüdrofoobne klass

Sobib DAC-i toimimise hindamiseks järgmistes tingimustes:

• Kõrge niiskus
• Välistingimustes kokkupuude
• Kondensatsiooni oht
• Muutuvad ümbritsevad tingimused

See hinne aitab teadlastel uurida, kuidas niiskus mõjutab:

• CO₂ adsorptsioon
• CO₂ desorptsioon
• Sorbendi stabiilsus
• Rõhulangus
• Jalgrattasõidu käitumine

Tugevdatud klass

Välja töötatud projektide jaoks, mis vajavad täiustatud:

• Mehaaniline stabiilsus
• Mõõtmete stabiilsus
• Käitlemistugevus
• Sorbendi peetumine
• Jalgrattasõidu vastupidavus
• Moodulite integreerimine

See valik sobib paremini prototüüpkontaktorite ja korduvate tsüklitega uuringute jaoks.

Ühise arengu mudel

SINOYQX™ ei kasuta melamiinvahtu ise CO₂ sorbendina.

Meie roll keskendub järgmisele:

3D avatud pooridega arhitektuur

Seega on sobiv koostöömudel järgmine:

Sorbendi arendaja

Pakub ekspertiisi järgmistes valdkondades:

• CO₂ selektiivsus
• Adsorptsioonivõime
• Regeneratsioonikeemia
• Pinna keemia
• Sorbendi koostis

SINOYQX™

Pakub ekspertiisi järgmistes valdkondades:

• 3D poorne struktuur
• Õhu läbilaskvus
• Kandja kaal
• Pooride arhitektuur
• Materjali töötlemine
• Mehaaniline disain
• Kohandatud mõõtmed

Koos muutub süsteem järgmiseks:

Sorbentkeemia + poorne arhitektuur

Peamised valideeritavad jõudlusparameetrid

Seda taotlust tuleks praegu käsitleda järgmiselt:

Ühise arengu kontseptsioon

mitte täielikult valideeritud kaubandusliku DAC-toote asemel.

Koos sorbendi arendusvahendiga tuleks hinnata järgmisi parameetreid.

Sorbendi laadimine

Määrake, kui palju aktiivset sorbenti saab kinni hoida:

• Vahtmass
• Vahu maht
• Mooduli maht

säilitades samal ajal vastuvõetava õhuvoolu ja mehaanilise stabiilsuse.

CO₂ omastamine

Hinnake mõlemat:

CO₂ / Sorbentmass

ja

CO₂ / mooduli maht

nii materjali kui ka mooduli tasemel toimivuse mõistmiseks.

Rõhulangus

Looge jõudluskõverad erinevatel:

• Vahtmaterjali paksused
• Pooride struktuurid
• Sorbendi sisaldused
• Õhukiirused

Eesmärk on genereerida:

Õhu kiirus vs. rõhulangus

Kontaktori projekteerimise andmed.

Sorptsioonikineetika

Hinda:

• Adsorptsiooni kiirus
• Desorptsioonikiirus
• Läbimurdeline käitumine
• Massiülekande jõudlus

Termiline mass

Võrrelge erinevaid tugiarhitektuure samaväärse CO₂ kogumisvõimsuse korral.

Põhiküsimus on:

Kui palju inaktiivset materjali tuleb iga regenereerimistsükli jooksul kuumutada ja jahutada?

Jalgrattasõidu stabiilsus

Pikaajalisel jalgrattasõidul tuleks hinnata:

• Vahtväsimus
• Sorbendi eraldumine
• Pulbri moodustumine
• Pooride struktuuri muutused
• Mõõtmete stabiilsus
• CO₂ mahutavuse langus

Niiskuse stabiilsus

Hinnake toimivust erinevates suhtelise õhuniiskuse tingimustes, sh muutused:

• Vahu struktuur
• Sorbendi stabiilsus
• Rõhulangus
• CO₂ omastamine
• Jalgrattasõidu jõudlus

Lisakasutusala: Soojusisolatsioon DAC-süsteemides

Melamiinvahtu võib hinnata ka teise, tavapärasema rolli jaoks DAC-infrastruktuuris.

Võimalike isolatsioonikohtade hulka kuuluvad:

• Regenereerimisseadmed
• Protsessi torustik
• Soojendusega kanalid
• CO₂ töötlemise seadmed
• Seadmete korpused

Tarbetu soojuskadu vähendades aitab soojusisolatsioon vähendada DAC-seadmete küttevajadust.

See rakendus erineb sorbent-toe kontseptsioonist ja on lähemal väljakujunenud tööstusliku isolatsiooni kasutusjuhtudele.

Kergetest materjalidest madalama parasiitse energiani

SINOYQX™ ei väida, et melamiinvaht seob otse CO₂-d.

Potentsiaalne süsinikuheite vähendamise rada põhineb süsteemi inseneritööl:

Materjali tase

Ülikerge 3D avatud pooridega materjal

↓

Komponendi tase

Kerge sorbendi tugi

↓

Protsessi tase

Potentsiaalselt madalam õhuvoolu takistus
Väiksem struktuurne termiline mass
Vähendatud passiivne tugikaal

↓

Süsteemi tase

Väiksem parasiitne õhuvool ja soojusenergia vajadus

↓

Süsiniku eemaldamise tase

Potentsiaalselt väheneb energiavajadus ühe tonni püütud CO₂ kohta

Eesmärk on lihtne:

Aitab sorbentidel tõhusamalt töötada.

Miks töötada SINOYQX™-iga

SINOYQX™ toetab otsese õhu püüdmise materjalide arendusprogramme järgmiste vahenditega:

• Standardne avatud pooridega melamiinvaht
• Tüüpiline tihedus umbes 8.5 kg/m³
• Kohandatud pooride struktuurid
• Kohandatud paksused
• CNC lõikamine
• Hüdrofoobsed valikud
• Tugevdatud konstruktsioonid
• Pinnatöötlus
• Komposiitmaterjalide arendus
• Väikese partii teadus- ja arendustegevuse proovid
• Ühine arendustoetus

Iga sorbendi keemilise koostise puhul on optimaalne kombinatsioon järgmistest komponentidest:

Pooride struktuur × Sorbendi sisaldus × Õhuvool × Regenereerimistingimused

tuleks kindlaks teha testimise teel.

Arendage SINOYQX™ abil järgmise põlvkonna DAC-kontaktoreid

Kas sa arendad:

• Otsesed õhu püüdmise süsteemid
• Tahke sorbendi DAC
• Passiivne DAC
• Struktureeritud sorbendi kontaktorid
• CO₂ adsorptsioonimoodulid
• Süsiniku eemaldamise materjalid
• Uudsed gaasi-tahke aine kontaktorid

ja otsin ühte:

Kerge, avatud pooridega ja kohandatav 3D-sorbendi tugi?

SINOYQX™ pakub melamiinvahust proove hindamiseks järgmistes valdkondades:

• Sorbentkate
• Sorbendi immutamine
• Õhuvoolu testimine
• Rõhulanguse testimine
• Adsorptsiooni ja desorptsiooni uuringud
• Jalgrattasõidu hindamine

Alusta ühist arendusprojekti

Sorbentkeemia + 3D poorne arhitektuur

järgmise põlvkonna madala energiatarbega süsiniku eemaldamise süsteemide jaoks.

Võta ühendust SINOYQX™-iga →