燃燒后二氧化碳捕集技術(shù)是短時(shí)間內(nèi)控制二氧化碳排放、緩解氣候變化最為有效的途徑。其中吸附分離以其系統(tǒng)工藝簡(jiǎn)單、投資成本少、能耗低等優(yōu)點(diǎn)而被視為是一種具有前景的二氧化碳分離技術(shù)。然而,目前還未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用于煙氣中CO₂捕集,對(duì)吸附過(guò)程的認(rèn)識(shí)對(duì)該技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用顯得非常重要。在諸多吸附劑中,活性炭由于具備易于再生、穩(wěn)定性好、對(duì)水分不敏感及成本低等優(yōu)勢(shì),是用于煙氣中CO₂捕集最為合適的吸附劑選擇。本文選用活性炭材料作為吸附劑,采用理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法對(duì)吸附過(guò)程特性、再生性能等問(wèn)題進(jìn)行深入探討,并對(duì)低成本、高性能活性炭吸附材料的開發(fā)進(jìn)行研究。采用模擬煙氣對(duì)活性炭在固定吸附床上進(jìn)行動(dòng)態(tài)吸附CO₂實(shí)驗(yàn),通過(guò)床柱中溫度變化來(lái)了解吸附過(guò)程內(nèi)在傳質(zhì)現(xiàn)象,考察進(jìn)氣流量及吸附壓力對(duì)吸附的影響機(jī)制,以床柱效率評(píng)價(jià)床柱的實(shí)際有效利用。結(jié)果發(fā)現(xiàn),進(jìn)氣流量增大,吸附傳質(zhì)區(qū)的移動(dòng)速度加快,吸附效果減弱,床柱效率下降;吸附壓力增大,傳質(zhì)區(qū)的移動(dòng)速度變慢,床柱效率更高。在該系統(tǒng)中進(jìn)行含水吸附實(shí)驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)水分對(duì)活性炭吸附存有一定的負(fù)面影響。對(duì)活性炭吸附C... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．?１全球氣候變化的觀測(cè)資料ｎ］：ａ－１８５０至２０１２年間均值年度綜合全球平均??陸地和海洋表面溫度距平；ｂ－１９０１至２０１２年間全球平均海平面變化

Ｆｉｇ?１．３?Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ?Ｃ〇２?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?ａｔ?Ｍａｕｎａ?Ｌｏａ?Ｏｂｓｅｒｖａｔｏｒｙ．??從全球來(lái)看，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增長(zhǎng)帶來(lái)世界能源需求的日益增加，在過(guò)去４年化石燃料在世界能源供應(yīng)中所占份額相對(duì)穩(wěn)定，２０１４年化石能源占到全的一次能源的８２％，這對(duì)造成Ｃ０２排放增長(zhǎng)起著關(guān)鍵作用Ｗ。圖１．４為來(lái)自燃燒產(chǎn)生Ｃ０２排放的年增長(zhǎng)趨勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，自１７５１年以來(lái)，化石燃料燃燒泥生產(chǎn)釋放到大氣中的碳超過(guò)４０００億噸，這些燃料燃燒的Ｃ０２排放量有一發(fā)生在始于１９８０年代后期到現(xiàn)在的近４０年時(shí)間內(nèi)。全球來(lái)看，２０１４年液固體燃料Ｃ〇２排放占到７５．１％，氣體燃料燃燒Ｃ０２排放占到１８．５％，水泥生排放量比過(guò)去的十年增加了一倍多，占全球Ｃ０２排放量的５．８％［｜（）］。??根據(jù)２０１７年的ＢＰ世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒［｜｜］，?２０１６年全球能源利用的Ｃ０２排量達(dá)到３３４億噸，與２０１５年相比僅增長(zhǎng)０．１％，低于前十年（２００５－２０１５）?１．６均增長(zhǎng)率，而且過(guò)去２０１４－２０１６年連續(xù)三年都低于平均增長(zhǎng)率，為１９８１年最低。近年的Ｃ０２排放增長(zhǎng)放緩主要因?yàn)樾屡d經(jīng)濟(jì)體，非經(jīng)合組織（ｎｏｎ－ＯＥＣＤ０．８，３．４，ＯＥＣＤ）

?ｚｏｎｅ－?２０１５??圖１．５全球主要國(guó)家和地區(qū)的化石燃料使用和水泥生產(chǎn)的Ｃ０２排放量［１２］??Ｆｉｇ?１．５?ＣＯ２?ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ?ｆｒｏｍ?ｆｏｓｓｉｌ－ｆｕｅｌ?ｕｓｅ?ａｎｄ?ｃｅｍｅｎｔ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｔｏｐ?５??ｅｍｉｔｔｉｎｇ?ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ?ａｎｄ?Ｅｕｒｏｐｅａｎ?Ｕｎｉｏｎ．??全球前五大Ｃ〇２排放國(guó)及歐盟的Ｃ〇２排放量如圖１．５所示。進(jìn)入２１世紀(jì)以??來(lái)，中國(guó)隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展二氧化碳排放量迅猛增長(zhǎng)，于２００５年超過(guò)美國(guó)位??居世界首位。２?０１５年，中國(guó)的Ｃ?０２排放量為１０７億噸，約占全球從排放量的２?９％，??５??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Amine-functionalized low-cost industrial grade multi-walled carbon nanotubes for the capture of carbon dioxide[J]. Qing Liu,Yao Shi,Shudong Zheng,Liqi Ning,Qing Ye,Mengna Tao,Yi He.  Journal of Energy Chemistry. 2014(01)
[2]Efficient CO2 capture on low-cost silica gel modified by polyethyleneimine[J]. Ke Wang,Hongyan Shang,Lin Li,Xinlong Yan,Zifeng Yan,Chenguang Liu,Qingfang Zha State Key Laboratory of Heavy Oil Processing,China University of Petroleum,Qingdao 266555,Shandong,China.  Journal of Natural Gas Chemistry. 2012(03)



本文編號(hào)：3004380