CO₂的大量排放導(dǎo)致了全球氣候變暖、冰川融化、極端氣候頻發(fā)等一系列問題,進(jìn)行全球性大規(guī)模CO₂減排勢(shì)在必行。在眾多的燃燒后捕集技術(shù)中,基于低溫固體吸附劑技術(shù)的CO₂脫除以其對(duì)現(xiàn)有燃煤電廠兼容性好、吸附劑循環(huán)利用效率高、對(duì)設(shè)備無腐蝕等優(yōu)點(diǎn)成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一。然而目前關(guān)于具有較高CO₂吸附量和較好循環(huán)特性的固體吸附劑的研究和開發(fā)還不充分,SO₂對(duì)固體吸附劑的失效規(guī)律和機(jī)理研究還不夠深入�；诖�,本文利用自行搭建的固定床反應(yīng)器結(jié)合各類分析測(cè)試手段,分別研究鈉基和胺基吸附劑的碳酸化特性及其在含SO₂氣氛下的失效規(guī)律和機(jī)理,并建立相應(yīng)的理論體系。具體研究?jī)?nèi)容和主要成果如下:優(yōu)化了鈉基和胺基CO₂固體吸附劑的制備工藝,研究了兩類吸附劑的碳酸化反應(yīng)特性和循環(huán)特性。結(jié)果表明,與過量浸漬法相比,利用等體積浸漬法制備的鈉基吸附劑CO₂吸附量較高。反應(yīng)溫度50℃時(shí)吸附劑CO₂吸附量較高。反應(yīng)氣氛中CO

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說明
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
        1.1.1 CO₂排放及其對(duì)環(huán)境的影響
        1.1.2 國(guó)際關(guān)注與應(yīng)對(duì)CO₂排放的政策措施
        1.1.3 CO₂捕集與封存技術(shù)簡(jiǎn)介
    1.2 無機(jī)堿金屬基固體CO₂吸附劑
        1.2.1 反應(yīng)機(jī)理
        1.2.2 負(fù)載型堿金屬基吸附劑的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 SO₂對(duì)鈉基吸附劑脫碳過程的不利影響
    1.3 胺基固體吸附劑
        1.3.1 反應(yīng)機(jī)理
        1.3.2 胺基吸附劑的研究現(xiàn)狀
        1.3.3 SO₂對(duì)胺基吸附劑脫碳過程的不利影響
    1.4 本文的研究目的、研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線
        1.4.1 研究目的和內(nèi)容
        1.4.2 技術(shù)路線
    1.5 本章小結(jié)
第二章 吸附劑的制備、試驗(yàn)及表征方法
    2.1 吸附劑制備
        2.1.1 負(fù)載型鈉基CO₂吸附劑
        2.1.2 胺基CO₂吸附劑
    2.2 試驗(yàn)裝置及方法
        2.2.1 小型固定床試驗(yàn)系統(tǒng)
        2.2.2 吸附劑理論脫碳量和實(shí)際脫碳量的計(jì)算方法
        2.2.3 熱重分析儀
    2.3 吸附劑表征
        2.3.1 氮?dú)馕矫摳郊夹g(shù)
        2.3.2 掃描電子顯微鏡
        2.3.3 X射線衍射技術(shù)
        2.3.4 傅里葉變換紅外發(fā)射光譜和X射線光電子能譜
        2.3.5 X射線熒光光譜分析儀和有機(jī)元素分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 CO₂吸附劑研制及其在不含SO₂氣氛下的脫碳特性
    3.1 負(fù)載型鈉基吸附劑研制及其脫碳特性研究
        3.1.1 吸附劑負(fù)載方式及反應(yīng)時(shí)間的影響
        3.1.2 反應(yīng)溫度對(duì)吸附劑脫碳量的影響
        3.1.3 CO₂濃度對(duì)吸附劑脫碳量的影響
        3.1.4 吸附劑CO₂吸附-脫附再生循環(huán)特性
    3.2 胺基CO₂吸附劑研制及其脫碳特性研究
        3.2.1 吸附劑制備條件優(yōu)化
        3.2.2 反應(yīng)溫度對(duì)吸附劑脫碳量的影響
        3.2.3 CO₂濃度對(duì)吸附劑脫碳量的影響
        3.2.4 吸附劑CO₂吸附-脫附再生循環(huán)特性
    3.3 吸附劑微觀結(jié)構(gòu)特性
        3.3.1 鈉基吸附劑微觀結(jié)構(gòu)特性
        3.3.2 胺基吸附劑微觀結(jié)構(gòu)特性
    3.4 本章小結(jié)
第四章 SO₂對(duì)負(fù)載型鈉基CO₂吸附劑脫碳過程的影響
    4.1 基于熱力學(xué)分析的SO₂、CO₂與Na2CO3反應(yīng)路徑探討
    4.2 吸附劑失效路徑實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及其機(jī)理分析
    4.3 反應(yīng)條件對(duì)吸附劑吸附-脫附再生循環(huán)特性的影響
        4.3.1 CO₂濃度對(duì)循環(huán)特性的影響
        4.3.2 SO₂濃度對(duì)循環(huán)特性的影響
        4.3.3 反應(yīng)溫度對(duì)循環(huán)特性的影響
    4.4 吸附劑失效前后微觀結(jié)構(gòu)特性
        4.4.1 SEM表征
        4.4.2 BET表征
    4.5 本章小結(jié)
第五章 SO₂對(duì)胺基CO₂吸附劑脫碳過程的影響
    5.1 SO₂對(duì)吸附劑CO₂吸附量及循環(huán)特性的影響
        5.1.1 反應(yīng)時(shí)間對(duì)吸附劑CO₂吸附量的影響
        5.1.2 水蒸氣對(duì)吸附劑循環(huán)特性的影響
    5.2 失效機(jī)理分析
        5.2.1 FTIR分析
        5.2.2 XPS分析
        5.2.3 TG-FTIR分析
    5.3 吸附劑與CO₂、SO₂反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)分析
        5.3.1 典型吸附工況及動(dòng)力學(xué)模型
        5.3.2 CO₂吸附動(dòng)力學(xué)
        5.3.3 SO₂吸附動(dòng)力學(xué)
    5.4 反應(yīng)條件對(duì)吸附劑吸附-脫附再生循環(huán)特性的影響
        5.4.1 CO₂濃度對(duì)循環(huán)特性的影響
        5.4.2 SO₂濃度對(duì)循環(huán)特性的影響
        5.4.3 反應(yīng)溫度對(duì)循環(huán)特性的影響
    5.5 吸附劑失效前后微觀結(jié)構(gòu)特性
        5.5.1 SEM表征
        5.5.2 BET表征
    5.6 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)及展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 進(jìn)一步的研究建議
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介，攻讀碩士期間參加的學(xué)術(shù)活動(dòng)與發(fā)表的論文



本文編號(hào)：3813282