發(fā)布時間：2023-10-21 16:38

　　溫室效應一直受到人們的廣泛關注,CO2作為主要的溫室氣體是重點碳捕集對象。為了減緩碳排放,整體煤氣化聯合循環(huán)發(fā)電技術(IGCC)以及CO2吸附強化甲烷、甲醇等生物質水蒸汽轉化技術相繼被研發(fā),這些工藝中都需要高效中溫C02吸附材料,適宜吸附操作溫度在473 K-673 K之間。水滑石一直被認為是潛在的中溫CO2吸附劑,但現有的水滑石CO2吸附能力偏低,還不能滿足工業(yè)要求。本文通過堿金屬硝酸鹽浸漬強化水滑石吸附CO2能力,研究內容及主要結論如下:首先分別使用NaNO3、KNO3、Na/KNO3對現有的水滑石材料(商業(yè)品牌號MG60,鎂鋁比約為2)進行改性,考察硝酸鹽浸漬量、吸附/脫附溫度對材料吸附CO2性能的影響,確定最優(yōu)操作條件。Na/KN03為1:1摩爾比例配置的硝酸混鹽,具有較低的熔點(493K),熔鹽浸漬的水滑石材料能夠減少顆粒內擴散傳質阻力,提高CO2吸附解吸速率,Na/KNO3-MG60在473 K時吸附量可達1.19 mmol·g-1,是MG60吸附量的二倍以上。其次基于低鎂鋁比水滑石硝酸鹽浸漬改性研究,本文進一步探討高鎂鋁比水滑石硝酸鹽浸漬改性。首先采用共沉淀和沉淀產品乙醇...

【文章頁數】：92 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 研究背景與文獻綜述
    1.1 研究背景
        1.1.1 碳減排重要性
        1.1.2 碳捕集技術及存在問題
    1.2 吸附材料研究進展
        1.2.1 低溫吸附劑
        1.2.2 中溫吸附劑
        1.2.3 高溫吸附劑
    1.3 水滑石吸附材料研究現狀
        1.3.1 水滑石基本性能
        1.3.2 改變材料物性增強HTlcs材料吸附性能
        1.3.3 浸漬堿金屬鹽增強HTlcs材料吸附性能
    1.4 研究內容
第2章 堿金屬硝酸鹽改性強化低Mg/Al比水滑石吸附CO₂性能
    2.1 堿金屬硝酸鹽改性水滑石材料制備
        2.1.1 水滑石原材料
        2.1.2 試劑與儀器
        2.1.3 堿金屬硝酸鹽浸漬改性水滑石方法與步驟
    2.2 堿金屬硝酸鹽改性水滑石材料結構表征與分析
        2.2.1 XRD和SEM表征
        2.2.2 TG-DSC分析
        2.2.3 比表面積表征
    2.3 堿金屬硝酸鹽改性水滑石吸附CO₂性能
        2.3.1 硝酸鉀/硝酸鈉及其混鹽改性水滑石吸附CO₂性能比較
        2.3.2 堿金屬硝酸混鹽浸漬量對改性水滑石吸附CO₂性能影響
        2.3.3 堿金屬硝酸混鹽改性水滑石吸附CO₂的最佳操作溫度
        2.3.4 氣體中CO₂含量對改性水滑石吸附CO₂性能影響
    2.4 堿金屬硝酸混鹽改性水滑石的CO₂解吸性能
    2.5 堿金屬硝酸混鹽改性水滑石循環(huán)吸附解吸CO₂性能評估
    2.6 本章小結
第3章 堿金屬硝酸鹽改性強化高Mg/Al比水滑石吸附CO₂性能
    3.1 高Mg/Al比水滑石制備和堿金屬硝酸混鹽浸漬改性
        3.1.1 試劑與儀器
        3.1.2 共沉淀法合成高Mg/Al比水滑石材料
        3.1.3 堿金屬硝酸混鹽浸漬改性合成的水滑石材料
    3.2 堿金屬硝酸混鹽改性水滑石材料結構表征與分析
        3.2.1 XRD和SEM表征
        3.2.2 熱重分析
    3.3 合成與混鹽浸漬時采用有機溶劑對改性水滑石材料吸附CO₂性能影響
    3.4 合成材料Mg/Al比對堿金屬硝酸混鹽改性水滑石吸附CO₂性能的影響
        3.4.1 合成材料Mg/Al比為3時堿金屬硝酸混鹽改性后CO₂吸附性能
        3.4.2 合成材料Mg/Al比為10時堿金屬硝酸混鹽改性后CO₂吸附性能
        3.4.3 合成材料Mg/Al比為20時堿金屬硝酸混鹽改性后CO₂吸附性能
    3.5 堿金屬硝酸混鹽改性水滑石的CO₂解吸性能
    3.6 堿金屬硝酸混鹽改性水滑石循環(huán)吸附解吸CO₂性能研究
    3.7 本章小結
第4章 堿金屬硝酸鹽和碳酸鹽改性強化水滑石吸附CO₂性能比較及其機理分析
    4.1 K₂CO₃浸漬水滑石材料制備
        4.1.1 試劑與儀器
        4.1.2 K₂CO₃浸漬水滑石材料方法
    4.2 Na/KNO₃與K₂CO₃對低Mg/Al比水滑石改性后CO₂吸附性能比較
        4.2.1 兩種鹽改性水滑石材料結構特征表征
        4.2.2 兩種鹽改性水滑石材料吸附CO₂性能及最佳操作溫度比較
        4.2.3 兩種鹽改性水滑石材料CO₂解吸性能比較
        4.2.4 兩種鹽改性材料循環(huán)性能比較
    4.3 Na/KNO₃與K₂CO₃對高Mg/Al比水滑石改性后CO₂吸附性能比較
        4.3.1 合成材料Mg/Al比為3時兩種鹽改性后CO₂吸附性能比較
        4.3.2 合成材料Mg/Al比為10時兩種鹽改性后CO₂吸附性能比較
        4.3.3 合成材料Mg/Al比為20時兩種鹽改性后CO₂吸附性能比較
    4.4 Raman和IR對Na/KNO₃與K₂CO₃浸漬強化水滑石吸附CO₂機理分析
        4.4.1 測量條件
        4.4.2 水滑石材料Raman表征
        4.4.3 堿金屬硝酸混鹽強化水滑石材料吸附CO₂機理分析
        4.4.4 堿金屬碳酸鹽強化水滑石材料吸附CO₂機理分析
    4.5 本章小結
第5章 結論與展望
    5.1 主要結論
    5.2 存在不足與展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的學術論文成果
致謝



本文編號：3856217