基于高溫熔鹽化學(xué)的減碳和固碳技術(shù)研究
發(fā)布時間:2022-01-15 12:30
全球氣候和環(huán)境的惡化刺激了可再生/清潔能源和節(jié)能減排技術(shù)的需求和發(fā)展,開發(fā)低碳、高效、環(huán)保的生產(chǎn)技術(shù)、探索CO2固定和資源化轉(zhuǎn)化方法、研究資源高效循環(huán)利用和新能源技術(shù)是實現(xiàn)CO2減排的重要途徑。高溫熔鹽是-類熱的離子導(dǎo)體和優(yōu)良的(電)化學(xué)反應(yīng)媒質(zhì),具有液態(tài)溫度范圍寬、熱容量大、電導(dǎo)率高、電化學(xué)窗口寬、高溫反應(yīng)動力學(xué)速度快和可提供特殊反應(yīng)微環(huán)境的特點(diǎn),在材料制備、電化學(xué)冶金、核燃料循環(huán)、廢物處理等方面已發(fā)揮重要作用。近年來一些以高溫熔鹽為介質(zhì)的短流程冶金技術(shù)(如熔鹽電解固態(tài)氧化物冶金)和新能源技術(shù)(如以熔鹽為媒質(zhì)太陽能熱發(fā)電技術(shù)、液態(tài)金屬電池大規(guī)模儲能技術(shù))正蓬勃發(fā)展。本論文對熔鹽電解低碳冶金的關(guān)鍵技術(shù)(惰性陽極技術(shù))、以熔鹽為媒質(zhì)的CO2與廢棄生物質(zhì)的資源化技術(shù)、納米能源材料的熔鹽電化學(xué)低能耗制備技術(shù)開展了創(chuàng)新研究,以探索新的熔鹽化學(xué)減碳、固碳之路。主要研究工作和結(jié)果分述如下:(1)在CaCl2基熔鹽中電化學(xué)還原固態(tài)氧化物是近十余年來在國際上廣受關(guān)注的一種流程短、能耗低的新型冶金技術(shù),但由于缺少高溫惰性析氧陽極,目前多采用碳陽極進(jìn)行電解,不可避免產(chǎn)生CO2和其它有害氣體。論文第二章針對...
【文章來源】:武漢大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:181 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
002-2012年發(fā)表關(guān)于處理C02的文獻(xiàn)數(shù)量統(tǒng)計(a)及發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量位于世界前10個國家所占的比例(b)
C02是一種酸性氣體,可以與堿性溶液反應(yīng)而被吸收。常用堿性溶液Ca(0H)2^ KOH吸收CO2生成碳酸1?和碳酸鉀。圖1-5是市場上每年所需要COz的量與固定C02的量的關(guān)系。從圖中可以看出,,工業(yè)上每年所需要的碳酸1?是最多的,利用石灰乳吸收C02既可起到固定作用,又可以實現(xiàn)其資源化。然而考慮到制備生石灰過程要釋放等量的C02,所以石灰乳吸收法從全程來看不能做到碳中性。1. 2. 2. 6生物法轉(zhuǎn)化生物法是利用植物的光合作用固定C02生成糖類及其它有機(jī)物,植物通過葉綠素和體內(nèi)的酶吸收太陽光的能量來提供給C02電子,把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。據(jù)估算,1平方米樹葉Ih可合成葡萄糖Ig
選擇合適的溶鹽體系對于成功的實驗必不可少。首先要了解溶鹽的溶、沸點(diǎn)及金屬電極材料的基本性能。圖1-6是常見的金屬及其對應(yīng)的氧化物和氯化物的溶點(diǎn)圖。選擇電解體系時,若要發(fā)生固態(tài)還原反應(yīng)則反應(yīng)物和產(chǎn)物都應(yīng)高于恪鹽的工作溫度;若是液態(tài)沉積反應(yīng)17
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]A Brief Overview of Low CO2 Emission Technologies forIron and Steel Making[J]. Chunbao (Charles) XU1,CANG Da-qiang2(1. Department of Chemical Engineering,Lakehead University,Ontario P7B 5E1,Canada; 2. School ofMetallurgical and Ecological Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2010(03)
[2]Direct Reduction of Solid Fe2O3 in Molten CaCl2 by Potentially Green Process[J]. Guoming Li1,2)?, Dihua Wang2) and Zhen Chen2,3) 1) Department of Chemistry and Materials Science, College of Sciences, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, China 2) College of Chemistry and Molecular Sciences, Wuhan University, Wuhan 430072, China 3) School of Chemical, Environmental and Mining Engineering, University of Nottingham, Nottingham, NG7 2RD, UK. Journal of Materials Science & Technology. 2009(06)
[3]電化學(xué)法制備硅納米線[J]. 楊娟玉,盧世剛,闞素榮,張向軍,丁海洋. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報. 2009(04)
[4]高能量密度和功率密度炭電極材料[J]. 楊靜,劉亞菲,陳曉妹,胡中華,趙國華. 物理化學(xué)學(xué)報. 2008(01)
[5]固體透氧膜法制備金屬Ta[J]. 程紅偉,魯雄剛,李謙,劉建民,丁偉中,周國治. 金屬學(xué)報. 2006(05)
[6]鋁電解用Fe-Ni-Co-Al2O3金屬陶瓷惰性陽極[J]. 邱竹賢,石忠寧,徐君莉. 中國工程科學(xué). 2004(08)
本文編號:3590620
【文章來源】:武漢大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:181 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
002-2012年發(fā)表關(guān)于處理C02的文獻(xiàn)數(shù)量統(tǒng)計(a)及發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量位于世界前10個國家所占的比例(b)
C02是一種酸性氣體,可以與堿性溶液反應(yīng)而被吸收。常用堿性溶液Ca(0H)2^ KOH吸收CO2生成碳酸1?和碳酸鉀。圖1-5是市場上每年所需要COz的量與固定C02的量的關(guān)系。從圖中可以看出,,工業(yè)上每年所需要的碳酸1?是最多的,利用石灰乳吸收C02既可起到固定作用,又可以實現(xiàn)其資源化。然而考慮到制備生石灰過程要釋放等量的C02,所以石灰乳吸收法從全程來看不能做到碳中性。1. 2. 2. 6生物法轉(zhuǎn)化生物法是利用植物的光合作用固定C02生成糖類及其它有機(jī)物,植物通過葉綠素和體內(nèi)的酶吸收太陽光的能量來提供給C02電子,把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。據(jù)估算,1平方米樹葉Ih可合成葡萄糖Ig
選擇合適的溶鹽體系對于成功的實驗必不可少。首先要了解溶鹽的溶、沸點(diǎn)及金屬電極材料的基本性能。圖1-6是常見的金屬及其對應(yīng)的氧化物和氯化物的溶點(diǎn)圖。選擇電解體系時,若要發(fā)生固態(tài)還原反應(yīng)則反應(yīng)物和產(chǎn)物都應(yīng)高于恪鹽的工作溫度;若是液態(tài)沉積反應(yīng)17
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]A Brief Overview of Low CO2 Emission Technologies forIron and Steel Making[J]. Chunbao (Charles) XU1,CANG Da-qiang2(1. Department of Chemical Engineering,Lakehead University,Ontario P7B 5E1,Canada; 2. School ofMetallurgical and Ecological Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China). Journal of Iron and Steel Research(International). 2010(03)
[2]Direct Reduction of Solid Fe2O3 in Molten CaCl2 by Potentially Green Process[J]. Guoming Li1,2)?, Dihua Wang2) and Zhen Chen2,3) 1) Department of Chemistry and Materials Science, College of Sciences, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, China 2) College of Chemistry and Molecular Sciences, Wuhan University, Wuhan 430072, China 3) School of Chemical, Environmental and Mining Engineering, University of Nottingham, Nottingham, NG7 2RD, UK. Journal of Materials Science & Technology. 2009(06)
[3]電化學(xué)法制備硅納米線[J]. 楊娟玉,盧世剛,闞素榮,張向軍,丁海洋. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報. 2009(04)
[4]高能量密度和功率密度炭電極材料[J]. 楊靜,劉亞菲,陳曉妹,胡中華,趙國華. 物理化學(xué)學(xué)報. 2008(01)
[5]固體透氧膜法制備金屬Ta[J]. 程紅偉,魯雄剛,李謙,劉建民,丁偉中,周國治. 金屬學(xué)報. 2006(05)
[6]鋁電解用Fe-Ni-Co-Al2O3金屬陶瓷惰性陽極[J]. 邱竹賢,石忠寧,徐君莉. 中國工程科學(xué). 2004(08)
本文編號:3590620
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