Adsorbent monoliths are increasingly studied for carbon capture applications. These monoliths often contain a distribution of channels, due to defects in the die or inhomogeneous drying. The effect of such heterogeneities on CO2 capture process performance is not well investigated. In this work, the performance of a fixed bed, an ideal monolith and monoliths containing a wall size distribution are compared in a vacuum swing adsorption (VSA) cycle using a modelling approach. Using a monolith allows for a higher productivity (0.78 mmol/kgs) compared to a fixed bed (0.68 mmol/kgs) and a lower energy demand (190 kWh /tonne CO2 versus 320 kWh/tonne CO2). When the monolith contains a distribution of wall sizes, the process performance decreases. The recovery drops from 81 % to 68 %, the throughput drops from 0.78 mmol/kgs to 0.65 mmol/kgs and the energy demand increases from 190 kWh/tonne CO2 to 251 kWh/tonne CO2 for the widest distribution. Defects can severely impact performance.

中文翻译：

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结构化吸附剂通道异质性如何影响吸附式 CO2 捕获的效率？


吸附剂整体越来越多地用于碳捕获应用。由于模具缺陷或不均匀的干燥，这些整体通常包含通道分布。这种异质性对 CO2 捕集工艺性能的影响尚未得到很好的研究。在这项工作中，使用建模方法在真空摆动吸附 （VSA） 循环中比较了固定床、理想整体和包含壁尺寸分布的整体的性能。与固定床 （0.68 mmol/kgs） 相比，使用整体式可以获得更高的生产率 （0.78 mmol/kgs） 和更低的能源需求（190 kWh /吨 CO2 对 320 kWh/吨 CO2）。当整体包含分布的墙尺寸时，工艺性能会降低。回收率从 81% 下降到 68%，吞吐量从 0.78 mmol/kgs 下降到 0.65 mmol/kgs，能源需求从 190 kWh/吨 CO2 增加到 251 kWh/tonne CO2，以实现最广泛的分布。缺陷会严重影响性能。