人類活動排放的以CO₂為主的溫室氣體是影響全球氣候變化的主要因素,尋求CO₂減排的途徑成為全球的研究熱點。CO₂礦化技術(shù)克服傳統(tǒng)CO₂捕集與封存(CCS)技術(shù)的缺點,具有安全可靠、大量長期實現(xiàn)CO₂大氣隔絕的特點。但傳統(tǒng)的CO₂礦化技術(shù)仍存在高能耗和低經(jīng)濟性的問題,難以實現(xiàn)工業(yè)化。浙江大學(xué)提出了新型熱化學(xué)循環(huán)制氫耦合CO₂礦化技術(shù)。該技術(shù)以天然鎂硅酸鹽礦石為原料,將傳統(tǒng)CO₂礦化與熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水制氫有機整合起來,在分解水制氫的同時,實現(xiàn)CO₂礦化固定,提供了一條CO₂礦化技術(shù)工業(yè)化新思路。本文對熱化學(xué)循環(huán)制氫耦合CO₂礦化系統(tǒng)進行了實驗研究和模擬計算。利用固定床實驗系統(tǒng)對系統(tǒng)中MgI₂水解反應(yīng)及Mg(OH)₂–CO₂碳酸化反應(yīng)等關(guān)鍵步驟進行了初步實驗研究。實驗驗證了熱化學(xué)循環(huán)制...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 CO₂排放與全球氣候變化
    1.2 CO₂減排控制技術(shù)
        1.2.1 CO₂捕集和封存技術(shù)(CCS)
            1.2.1.1 捕集階段
            1.2.1.2 運輸階段
            1.2.1.3 封存階段
            1.2.1.4 常規(guī)CCS存在的問題
    1.3 CO₂礦化技術(shù)研究概況
        1.3.1 CO₂直接礦化
        1.3.2 CO₂間接礦化
            1.3.2.1 基于天然礦石的CO₂間接礦化
            1.3.2.2 基于工業(yè)廢料的CO₂間接礦化
            1.3.2.3 規(guī)�；疌O₂礦化技術(shù)的原料選擇
    1.4 新型熱化學(xué)循環(huán)制氫耦合CO₂礦化系統(tǒng)
        1.4.1 熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水制氫
        1.4.2 熱化學(xué)循環(huán)制氫耦合CO₂礦化系統(tǒng)
    1.5 本文研究內(nèi)容
2 實驗系統(tǒng)及方法
    2.1 主要實驗儀器及試劑
    2.2 關(guān)鍵反應(yīng)實驗系統(tǒng)和流程
    2.3 分析和計算方法
        2.3.1 HI/I₂電位滴定
        2.3.2 MgCO₃/Mg(OH)₂混合物測定
        2.3.3 固體樣品表征
        2.3.4 計算方法
3 關(guān)鍵反應(yīng)實驗研究
    3.1 引言
    3.2 MgI₂水解反應(yīng)特性研究
        3.2.1 MgI₂溶液蒸發(fā)結(jié)晶
        3.2.2 MgI₂水解率計算方法
        3.2.3 實驗結(jié)果分析與討論
            3.2.3.1 溫度及水蒸氣量對MgI₂水解率的影響
            3.2.3.2 MgI₂水解反應(yīng)初步機理探究
    3.3 Mg(OH)₂-CO₂碳酸化反應(yīng)初步探究
        3.3.1 Mg(OH)₂碳酸化率計算方法
        3.3.2 實驗結(jié)果分析與討論
    3.4 本章小結(jié)
4 熱化學(xué)循環(huán)制氫耦合CO₂礦化系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計及流程模擬
    4.1 引言
    4.2 系統(tǒng)各部分參數(shù)設(shè)計與假設(shè)
        4.2.1 Bunsen 反應(yīng)部分
        4.2.2 硫酸分解部分
        4.2.3 MgI₂-HI部分
        4.2.4 碳酸化反應(yīng)部分
    4.3 模擬中的模型參數(shù)選擇及流程假設(shè)
        4.3.1 單元操作模型和物性方法的選擇
        4.3.2 系統(tǒng)流程假設(shè)
    4.4 系統(tǒng)物料平衡和能量平衡計算
        4.4.1 系統(tǒng)物料平衡
        4.4.2 系統(tǒng)換熱體系
        4.4.3 系統(tǒng)熱效率計算
    4.5 主要設(shè)計參數(shù)對系統(tǒng)熱效率的影響
        4.5.1 Bunsen反應(yīng)產(chǎn)物組成對熱效率的影響
        4.5.2 MgI₂水解率對熱效率的影響
        4.5.3 Mg(OH)₂碳酸化率對熱效率的影響
    4.6 CO₂礦化能耗折算與評估
    4.7 原料雜質(zhì)與副產(chǎn)物
    4.8 本章小結(jié)
5 全文總結(jié)及工作展望
    5.1 本文主要內(nèi)容
    5.2 本文創(chuàng)新之處
    5.3 未來工作展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3747104