控制和減緩工業(yè)生產(chǎn)過程中CO₂的排放對于緩解全球變暖和溫室效應(yīng)具有重要意義。探索高效、抗燒結(jié)鈣基吸收劑，并利用其吸碳/煅燒循環(huán)反應(yīng)捕集CO₂是是控制CO₂排放的重要途徑，而合成高性能吸收劑是其中的方法之一。目前對于合成鈣基吸收劑的制備方法均較為復(fù)雜，應(yīng)探索一種簡單的方法制備高性能吸收劑；在對合成吸收劑循環(huán)吸收性能考察方面，需深入考察SO₂存在時，吸收劑同時捕集CO₂/SO₂的循環(huán)反應(yīng)特性；在動力學(xué)方面，吸碳過程中快速反應(yīng)與慢速反應(yīng)的分界、合成吸收劑吸碳動力學(xué)、煅燒動力學(xué)以及反應(yīng)過程中的本征動力學(xué)等問題都有待于進一步研究探討。針對以上科學(xué)問題展開研究，可為鈣基吸收劑循環(huán)吸收CO₂/SO₂的應(yīng)用和深入探索奠定理論基礎(chǔ)，具有重要的學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用前景。本文針對抗燒結(jié)鈣基吸收劑捕集CO₂研究的不足，采用濕法混合的方法制備新型鈣基吸收劑，考察了含鈣前驅(qū)物、添加劑前驅(qū)物等因素對合成吸收劑的循環(huán)吸收CO

【文章頁數(shù)】：148 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號表
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 鈣基吸收劑在 CO_2捕集中的應(yīng)用研究
        1.2.1 燃燒前捕集
        1.2.2 燃燒后捕集
    1.3 鈣基 CO_2吸收劑反應(yīng)性能及動力學(xué)特性的研究進展
        1.3.1 吸碳/煅燒循環(huán)反應(yīng)特性
        1.3.2 鈣基 CO_2吸收劑的性能改進研究
        1.3.3 鈣基 CO_2吸收劑吸碳/分解動力學(xué)研究
        1.3.4 硫?qū)ξ談?CO_2反應(yīng)的影響
    1.4 鈣基吸收劑捕集 CO_2研究中的不足之處
    1.5 本課題的主要研究內(nèi)容
2 CaO 吸收劑的制備及其循環(huán)吸收 CO_2特性研究
    2.1 實驗方法及系統(tǒng)
        2.1.1 鈣基吸收劑前驅(qū)物的選取
        2.1.2 實驗裝置及系統(tǒng)
        2.1.3 吸收劑捕集 CO_2循環(huán)反應(yīng)性能評價指標
    2.2 CaO 吸收 CO_2性能研究
        2.2.1 各 CaO 吸收劑 CO_2吸收率的比較
        2.2.2 各 CaO 吸收劑循環(huán)穩(wěn)定性的比較
        2.2.3 G-CaO 多循環(huán)測試及反應(yīng)條件的影響
    2.3 吸收劑反應(yīng)特性的機理分析
        2.3.1 吸收劑反應(yīng)性能差異的微觀結(jié)構(gòu)分析
        2.3.2 吸收劑循環(huán)反應(yīng)特性的機理分析
    2.4 小結(jié)
3 抗燒結(jié)鈣基吸收劑的制備及其循環(huán)吸收 CO_2特性研究
    3.1 抗燒結(jié)鈣基吸收劑的制備
        3.1.1 含鈣前驅(qū)物及添加劑前驅(qū)物的選取
        3.1.2 濕法混合制備方法
        3.1.3 吸收劑的化學(xué)組成及微觀結(jié)構(gòu)
    3.2 添加劑對鈣基吸收劑 CO_2反應(yīng)性能的影響
        3.2.1 添加劑種類對吸收劑性能的影響
        3.2.2 添加質(zhì)量比對吸收劑性能的影響
    3.3 煅燒條件對鈣基吸收劑性能的影響
        3.3.1 煅燒溫度對吸收劑循環(huán)吸收特性的影響
        3.3.2 煅燒氣氛對吸收劑循環(huán)吸收特性的影響
    3.4 鈣基吸收劑抗燒結(jié)性能測試
    3.5 小結(jié)
4 抗燒結(jié)鈣基吸收劑同時捕集 CO_2/SO_2循環(huán)反應(yīng)特性研究
    4.1 同時捕集 CO_2/SO_2循環(huán)反應(yīng)性能評價指標
    4.2 吸收劑同時捕集 CO_2/SO_2的循環(huán)反應(yīng)特性
        4.2.1 循環(huán)轉(zhuǎn)化率的變化特性
        4.2.2 吸收劑微觀結(jié)構(gòu)分析
        4.2.3 吸收劑煅燒分解速率變化特性
    4.3 反應(yīng)條件對吸收劑性能的影響
        4.3.1 SO_2濃度對吸收劑循環(huán)吸收特性的影響
        4.3.2 煅燒溫度對吸收劑循環(huán)吸收特性的影響
    4.4 小結(jié)
5 鈣基吸收劑循環(huán)反應(yīng)宏觀動力學(xué)特性研究
    5.1 吸收劑吸碳反應(yīng)動力學(xué)研究
        5.1.1 反應(yīng)條件對吸碳過程的影響
        5.1.2 快速反應(yīng)段動力學(xué)特性
        5.1.3 慢速反應(yīng)段動力學(xué)特性
        5.1.4 吸碳動力學(xué)模型的驗證
    5.2 吸收劑分解反應(yīng)動力學(xué)研究
    5.3 吸收劑反應(yīng)活性隨循環(huán)次數(shù)的變化
    5.4 小結(jié)
6 鈣基吸收劑吸碳反應(yīng)本征動力學(xué)及機理分析
    6.1 鈣基吸收劑吸碳反應(yīng)本征動力學(xué)研究
        6.1.1 內(nèi)擴散與外擴散的消除
        6.1.2 吸碳反應(yīng)本征動力學(xué)模型
    6.2 變級數(shù)反應(yīng)的機理分析
    6.3 研究結(jié)果的對比分析
    6.4 小結(jié)
7 結(jié)論及展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 后續(xù)研究工作的展望
致謝
參考文獻
附錄
    A. 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
    B. 作者在攻讀學(xué)位期間參加的科研項目目錄


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]改性鈣基CO2高溫吸附劑的研究[D]. 馬聰.西北大學(xué) 2010
[2]納米鈣基CO2吸收劑吸碳與再生性能及動力學(xué)研究[D]. 師琦.浙江大學(xué) 2008
[3]CaO基高溫CO2吸附劑研究[D]. 李清輝.浙江大學(xué) 2007



本文編號：3647541