基于全球日益變暖及其引起的極端氣候多頻率發(fā)生的大背景下,開發(fā)成本低廉,技術(shù)先進(jìn)的CO₂的捕獲、利用與封存技術(shù)(CCUS)具有重大的現(xiàn)實意義和工業(yè)需求。目前,有機(jī)胺法捕集二氧化碳技術(shù)是技術(shù)最為成熟,工藝最為先進(jìn),應(yīng)用范圍最廣的碳捕集技術(shù)之一,但因其再生能耗大成為制約其大規(guī)模應(yīng)用的主要技術(shù)瓶頸。傳統(tǒng)胺溶液再生過程的解吸溫度大于373.15 K,大部分能量用于溶劑的氣化,導(dǎo)致較低的能源效率,且再生過程運行能耗約占脫碳系統(tǒng)總能耗的三分之二以上。因此,開發(fā)節(jié)能、高效的富胺再生技術(shù)顯得至關(guān)重要。本文以傳統(tǒng)的單乙醇(MEA)胺溶液為研究對象。為了促使伯胺溶液的解吸反應(yīng)快速進(jìn)行,除輸入足夠高的熱量進(jìn)行驅(qū)動以外,還可以采用向富胺溶液中加入促進(jìn)Amine-COO-斷裂的質(zhì)子與促進(jìn)去質(zhì)子化反應(yīng)的堿性基團(tuán)。SBA-15分子篩擁有較大的中孔比表面積及較好的熱穩(wěn)定性,本文設(shè)計與制備改性SBA-15分子篩及其復(fù)合催化劑,并將其添加到伯胺溶液中,開展SBA-15及復(fù)合型催化劑催化富MEA溶液降低再生能耗的研究。本課題的主要研究內(nèi)容如下:(1)采用水熱合成法,設(shè)計與合成了酸堿雙功能催化劑SO

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 CO₂ 捕集利用與封存技術(shù)
    1.3 CO₂ 捕獲技術(shù)
        1.3.1 物理吸收法
        1.3.2 低溫精餾
        1.3.3 膜吸收法
        1.3.4 化學(xué)吸收法
    1.4 降低CO₂ 解吸能耗的方法與研究進(jìn)展
    1.5 課題的立題意義與主要內(nèi)容
第2 章 試驗裝置及分析方法
    2.1 實驗藥品及儀器
    2.2 催化劑表征
        2.2.1 X射線衍射(XRD)
        2.2.2 傅里葉紅外變換(FT-IR)
        2.2.3 N₂吸附脫附實驗(BET)
        2.2.4 NH₃和CO₂的程序升溫吸脫附(NH₃-TPD/CO₂-TPD)
        2.2.5 吡啶紅外(Py-IR)
    2.3 實驗裝置與步驟
        2.3.1 實驗方法的可行性分析
        2.3.2 CO₂ 負(fù)載分析方法
        2.3.3 催化性能評價因子
        2.3.4 實驗注意事項
第3章 SO4
2-/ZrO₂/SBA-15 催化劑的制備及其對MEA溶液再生的催化性能
    3.1 酸堿雙功能催化劑的制備(SO4
2-/ZrO₂/SBA-15)
    3.2 催化劑表征
        3.2.1 催化劑結(jié)構(gòu)特性分析
        3.2.2 催化劑酸堿特性分析
    3.3 CO₂ 解吸性能研究
    3.4 催化劑穩(wěn)定性分析
    3.5 吸收性能研究
    3.6 催化機(jī)理分析
    3.7 本章小結(jié)
第4章 Fe₃O₄-ZrO₂@Beta/SBA-15催化劑的制備及其對MEA溶液再生的催化性能
    4.1 催化劑制備方法
        4.1.1 復(fù)合分子篩的制備
        4.1.2 金屬納米/Beta-SBA-15復(fù)合材料的制備
    4.2 催化劑表征
        4.2.1 催化劑結(jié)構(gòu)特性分析
        4.2.2 催化劑的酸度特性分析
    4.3 CO₂ 解吸性能的研究
    4.4 催化劑穩(wěn)定性分析
    4.5 吸收性能研究
    4.6 催化機(jī)理分析
    4.7 小結(jié)
第5 章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號：3875040

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