用于直接空气捕获的三聚氰胺泡沫

用于低能耗碳去除系统的轻质三维吸附剂载体

直接空气捕集(DAC)技术正在超越单纯的吸附剂化学。

随着 DAC 系统规模的扩大,工程师们还必须解决大量环境空气如何通过捕获结构流动、再生过程中必须加热多少非活性结构质量以及如何有效地将吸附剂分布在整个接触器中等问题。

SINOYQX™ 正在探索将开孔三聚氰胺泡沫用作:

轻质3D吸附支撑

用于下一代直接空气捕集系统。

在这种概念中,三聚氰胺泡沫本身并不能捕获二氧化碳。

相反,它是一种轻质多孔载体,可以在三维开孔结构中承载特殊的 CO₂ 吸附剂。

为什么DAC需要的不仅仅是更好的吸附剂

环境空气中二氧化碳浓度相对较低。

因此,为了去除大量二氧化碳,直接空气净化系统必须处理非常大的空气量。

这意味着系统性能不仅取决于:

该吸附剂能捕获多少二氧化碳?

但还有:

空气到达吸附剂的效率如何?

如果吸附剂结构造成过大的气流阻力,则系统可能需要更高的风扇功率和更大的电能输入。

同时,如果吸附剂负载在重金属、陶瓷或其他结构材料上,则这些非活性成分在再生过程中也可能需要反复加热和冷却。

因此,对于下一代DAC系统而言,工程挑战日益变得:

吸附剂化学 + 吸附剂结构

三维开孔吸附剂结构

SINOYQX™三聚氰胺泡沫具有连续的三维开孔结构。

与传统的二维表面不同,空气可以通过泡沫的内部多孔网络流动。

这为研究吸附剂涂层、浸渍和表面功能化方法创造了机会,这些方法可以将活性捕获材料分布在整个结构中。

一种可能的配置方案是:

环境空气
↓
3D开孔三聚氰胺泡沫
↓
分布在泡沫骨架上的二氧化碳吸附剂
↓
气固接触
↓
活性吸附剂捕获二氧化碳
↓
剩余空气继续通过结构。

在这个系统中,三聚氰胺泡沫起到以下作用:

  • 吸附剂载体
  • 多孔支架
  • 结构化支持
  • 一维框架

有效的二氧化碳捕获功能仍然依赖于特殊的吸附剂化学。

潜在优势 1:降低气流阻力

支持低压降DAC接触器设计

直接空气捕集需要大容量空气处理。

因此,压降是一个重要的系统级工程参数。

高密度接触器结构可以提供较大的表面积,但也会增加气流阻力。

因此,目标不仅仅是最大化表面积。

真正的工程目标是在以下两者之间找到平衡:

有效的气固接触

和

低气流阻力

SINOYQX™ 开孔三聚氰胺泡沫材料正被评估为一种潜在的结构材料,用于:

低压降吸附剂支撑

未来的发展可以侧重于:

  • 透气性
  • 压力下降
  • 风速
  • 孔隙结构
  • 泡沫厚度
  • 吸附剂负载
  • 吸附剂分布
  • 传质效率

需要描述的关键关系是:

空气速度与压降的关系

在实际吸附剂负载条件下。

潜在优势二:超低结构质量

降低再生过程中的非活性热负荷

许多直接空气捕集工艺通过反复的吸附和再生循环来运行。

一个典型的流程可能包括:

二氧化碳吸附
↓
吸附剂饱和度
↓
再生
↓
二氧化碳释放
↓
吸附剂的再利用

在热再生过程中,能量输入不仅加热吸附剂本身。

支撑结构和其他非活性部件也可能吸收热量。

这导致:

寄生热负荷

SINOYQX™ 标准三聚氰胺泡沫的典型密度约为:

8.5公斤/立方米

其极低的结构质量使其成为评估以下属性的候选对象:

超低热容吸附剂载体

潜在的工程路径是:

下支撑质量
↓
降低非活性结构热容量
↓
每个循环中反复加热的非活性物质较少
↓
潜在的降低再生相关能源需求

最终的性能指标不应该仅仅是材料重量。

相关的系统级指标是:

每吨二氧化碳捕集所需的能源消耗

潜在优势 3:单位结构质量上活性吸附剂含量更高

传统平面基板主要在外部表面上承载活性材料。

三维多孔支架能够将吸附剂分布在整个内部网络中。

这创造了一个探索的机会:

单位结构质量下活性表面积更大

潜在的好处包括:

  • 提高吸附剂利用率
  • 更大的气固接触
  • 较低的非活性结构分数
  • 降低模块重量
  • 提高材料效率
  • 更紧凑的吸附剂结构

目标是在减少结构材料用量的同时,支持更活跃的捕获化学反应。

SINOYQX™ DAC吸附剂支撑平台

SINOYQX™ 可支持不同三聚氰胺泡沫结构的联合开发,用于直接空气捕获研究。

标准开孔级

适用于以下早期评估:

  • 吸附涂层
  • 吸附剂浸渍
  • 表面功能化
  • 传质研究
  • 初步吸附测试

该等级的材料可用作概念验证实验的基准材料。

低压降等级

旨在进一步优化:

  • 孔隙结构
  • 开孔率
  • 透气性
  • 泡沫厚度
  • 气流阻力

潜在的研究领域包括:

  • 低能耗DAC
  • 高气流接触器
  • 被动空气接触
  • 大容量空气系统

疏水级

适用于评估DAC在以下条件下的性能:

  • 高湿度
  • 户外曝晒
  • 凝结风险
  • 环境条件变化

该等级可以帮助研究人员研究水分如何影响:

  • 二氧化碳吸附
  • 二氧化碳解吸
  • 吸附剂稳定性
  • 压力下降
  • 骑行行为

加强级

专为需要改进的项目而开发:

  • 机械稳定性
  • 尺寸稳定性
  • 操控强度
  • 吸附剂保留
  • 骑行耐久性
  • 模块集成

此选项更适合原型接触器和重复循环研究。

联合开发模式

SINOYQX™ 本身并不以三聚氰胺泡沫作为 CO₂ 吸收剂。

我们的职责主要集中在以下方面:

3D开放式蜂窝结构

因此,合适的合作模式是:

吸附剂显影剂

提供以下方面的专业知识:

  • CO₂选择性
  • 吸附能力
  • 再生化学
  • 表面化学
  • 吸附剂配方

SINOYQX™

提供以下方面的专业知识:

  • 三维多孔结构
  • 透气性
  • 载重
  • 孔隙结构
  • 材料加工
  • 机械设计
  • 定制尺寸

综合起来,该系统就变成了:

吸附剂化学 + 多孔结构

关键性能参数验证

目前,此申请应被视为:

联合开发概念

而不是一款经过全面验证的商用DAC产品。

应与吸附剂开发商一起评估以下参数。

吸附剂负载

确定每单位体积可保留多少活性吸附剂:

  • 泡沫块
  • 泡沫量
  • 模块体积

同时保持可接受的气流和机械稳定性。

二氧化碳吸收

对两者进行评估:

二氧化碳/吸附剂质量

和

二氧化碳/模块体积

了解材料级和模块级的性能。

压力下降

建立不同维度的绩效曲线:

  • 泡沫厚度
  • 孔隙结构
  • 吸附剂负载量
  • 空气速度

目标是生成:

空气速度与压降的关系

接触器设计所需数据。

吸附动力学

评估:

  • 吸附率
  • 解吸速率
  • 突破性行为
  • 传质性能

热质量

在二氧化碳捕集能力相同的情况下,比较不同的支撑结构。

关键问题是:

每次再生循环中需要加热和冷却多少惰性物质?

骑行稳定性

长期骑行应评估:

  • 泡沫疲劳
  • 吸附剂脱落
  • 粉末形成
  • 孔隙结构变化
  • 尺寸稳定性
  • 二氧化碳容量衰减

湿度稳定性

评估不同相对湿度条件下的性能,包括以下变化:

  • 泡沫结构
  • 吸附剂稳定性
  • 压力下降
  • 二氧化碳吸收
  • 骑行表现

其他应用:DAC系统中的隔热

也可以评估三聚氰胺泡沫在直接空气动力学 (DAC) 基础设施中的第二个、更传统的用途。

潜在的隔热位置包括:

  • 再生设备
  • 工艺管道
  • 加热管道
  • 二氧化碳处理设备
  • 设备外壳

通过减少不必要的热量损失,隔热材料可以降低 DAC 设备内部的加热需求。

该应用与吸附剂载体概念不同,更接近于成熟的工业绝缘应用案例。

从轻质材料到降低寄生能耗

SINOYQX™ 并未声称三聚氰胺泡沫直接捕获 CO₂。

潜在的碳减排路径是基于系统工程的:

物质水平

超轻3D开孔材料

↓

组件级

轻质吸附剂支撑

↓

过程级别

可能降低气流阻力
较低的结构热质量
减少非活动支撑重量

↓

系统级

降低寄生气流和热能需求

↓

碳去除水平

每吨二氧化碳捕获所需能源的潜在减少量

目标很简单:

帮助吸附剂更高效地工作。

为什么选择与SINOYQX™合作

SINOYQX™ 可为直接空气捕集材料开发项目提供以下支持:

  • 标准开孔三聚氰胺泡沫
  • 典型密度约为 8.5 kg/m³
  • 定制孔隙结构
  • 定制厚度
  • CNC切割
  • 疏水性选项
  • 加固结构
  • 表面处理
  • 复合材料开发
  • 小批量研发样品
  • 联合开发支持

对于每种吸附剂化学性质,最佳组合为:

孔隙结构 × 吸附剂负载量 × 气流 × 再生条件

应通过测试确定。

利用SINOYQX™开发新一代DAC接触器

您正在开发:

  • 直接空气捕获系统
  • 固体吸附剂 DAC
  • 无源 DAC
  • 结构化吸附剂接触器
  • 二氧化碳吸附模块
  • 除碳材料
  • 新型气固接触器

正在寻找:

轻质、开孔且可定制的3D吸附剂支撑体?

SINOYQX™ 可提供三聚氰胺泡沫样品用于评估:

  • 吸附涂层
  • 吸附剂浸渍
  • 气流测试
  • 压降测试
  • 吸附和解吸研究
  • 自行车评估

启动联合开发项目

吸附剂化学 + 3D多孔结构

适用于下一代低能耗碳去除系统。

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