制備了一種Na/K基復合吸收劑,通過對吸附劑進行氮吸附試驗來探究其內部孔結構。在小型流化床反應器中,以水蒸氣為流態(tài)化氣體,考察水蒸氣溫度（100、150、200和250℃）和反應氣氛（一定比例的水蒸氣和N2）升溫速率（5、10、15、20℃/min）對吸收劑再生特性的影響規(guī)律,并通過熱分析動力學確定再生反應特性參數(shù)。結果表明:該復合吸收劑具有較好的孔隙結構;提高水蒸氣溫度和反應氣氛升溫速率可減少再生反應所需時間、增大再生反應轉化率;當水蒸氣溫度為250℃時,有最大峰值體積分數(shù)（26.5%）,有最短再生反應時間（16min）;當升溫速率20℃/min時,有最大峰值反應速率（221.4mL/min）,有最大平均反應速率（62.6mL/min）;在水蒸氣氛圍下,4種升溫速率的吸收劑再生反應活化能較為接近,為88.0～97.4kJ/mol,表明升溫速率并非影響再生反應活化能的主要因素。 

【文章來源】：東華大學學報(自然科學版). 2020,46(04)北大核心

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【部分圖文】：

以水蒸氣為載氣的燃煤煙氣CO2脫除裝置原理圖

由圖2可以看出，Na/K基復合吸收劑的吸附等溫線前半段上升較慢，曲線呈下凹趨勢，后半段快速上升，為第Ⅱ類吸附等溫線。該吸收劑的表面為多層吸附，具有孔徑為5nm以上的孔，其中吸附分支和脫附分支的分離發(fā)生在中等大小的相對壓力下，為典型的A類吸附回線。通過BET法計算吸收劑比表面積、通過BJH吸附累積計算比孔容，得出吸收劑的比表面積和比孔容分別為232.67 m2/g和267.8mm3/g，表明吸附劑具有較好的孔隙結構。2.2 水蒸氣溫度對吸收劑再生反應的影響

以NaHCO3·KHCO3/Al2O3為對象，以10℃/min的升溫速率使反應氣氛（水蒸氣占比為80%，剩余為N2）從50℃升高至250℃（實際試驗中，加熱至250℃時溫度會繼續(xù)升高，在約300℃時CO2體積分數(shù)變?yōu)?，下同），氣流量為3L/min。研究水蒸氣溫度分別為100、150、200和250℃時，其對再生反應的影響，結果如圖3和表2所示。由圖3和表2可知，隨著水蒸氣溫度的升高，峰值再生反應速率和峰值體積分數(shù)逐漸增大、再生反應時間縮短。當水蒸氣溫度為250℃時，有最大峰值體積分數(shù)為26.5%，有最短再生反應時間為16.0min；當水蒸氣溫度為100℃時，有最小峰值體積分數(shù)為23.1%，有最長再生反應時間為17.5 min。隨著水蒸氣溫度的上升，吸收劑再生轉化率上升的速度變快，最終再生轉化率均達到100%，即吸收劑都能夠完全再生，并且在水蒸氣溫度為250℃時最適合進行再生反應。這是因為當水蒸氣溫度為250℃時，水蒸氣由飽和蒸氣變?yōu)檫^熱蒸氣，此時過熱蒸氣由于十分干燥，在作為流態(tài)化氣體時不會造成流化床中試劑的吸水黏結，因而不會降低流化效果。相比飽和蒸氣，過熱蒸氣攜帶更多的熱量，250℃時過熱蒸氣的焓值已達到2 974.5kJ/kg。吸收劑的再生反應為吸熱反應，高溫的過熱蒸氣可促進再生反應的進行。當流化床中的溫度還處于上升階段時，過熱蒸氣能使流化床中的再生劑提前到達能夠發(fā)生再生反應的溫度區(qū)間，加快反應。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3635648