Análisis de la cinética de adsorción y desorción de CO₂ en resinas funcionalizadas con grupos amino - Lievanos Carrasco, Andrea Carolina (Universidad Autónoma Metropolitana, 2021)
En el presente trabajo se evalúan resinas de intercambio aniónico poliméricas funcionalizadas con amina primaria y terciaria (Lewatit VP OC 1065, Purolite A110 y Amberlite IRA 96) para su uso en la captura de CO2. El objetivo es separar y purificar CO2 mediante un proceso de adsorción selectiva reversible en función de la temperatura. Se determinó la rapidez de sorción en función del tipo de grupo amino presente en las resinas. Se estudió la adsorción y desorción en función de la temperatura. La capacidad de sorción se estudió en corrientes conteniendo 15% en volumen de CO2 en N2 a temperaturas que varían entre 296K y 376K. Los datos experimentales de adsorción se ajustaron utilizando modelos de pseudo primer orden, pseudo segundo orden y la ecuación de Elovich, siendo los ajustes muy similares. Se obtuvo capacidades de adsorción para Lewatit VP OC 1065 de 2.28 mmol de CO2 g-1 y Purolite A110 de 2.11 mmol de CO2 g-1 a temperatura ambiente. También parámetros cinéticos como constantes de velocidad de reacción, velocidad inicial de adsorción, energías de activación, factor pre exponencial, relación entre la superficie de cobertura y la energía de activación por quimisorción. Para ajustar el proceso de desorción se utilizó la ecuación de Polanyi-Wigner y se encontró que la desorción sigue un proceso de primer orden con energías de descomposición del carbamato alrededor de 40-65 KJ mol-1. Tanto Purolite A110 como Lewatit VP OC 1065 son prometedores adsorbentes de CO2, siendo mejor Purolite A110 por su mayor capacidad de estabilidad de temperatura y de sorción.