化石燃料的大規(guī)模使用造成了CO₂的排放量逐年遞增,其作為溫室氣體的主要成分加速了全球變暖及氣候變化。CaO基固體吸附劑作為CO₂捕集材料可有效實(shí)現(xiàn)高溫?zé)煔庵蠧O₂的分離脫除。本文開展了鈣基吸附劑放大制備與成型研究,重點(diǎn)考察了放大過程中相關(guān)工藝條件對鈣基吸附劑的CO₂吸附性能、結(jié)構(gòu)特性和機(jī)械強(qiáng)度等性質(zhì)的影響。本文通過使用溶膠凝膠法,對Zr摻雜CaO基CO₂吸附劑進(jìn)行了原粉放大制備研究。Zr組分的引入有效地改善了吸附劑的CO₂吸附性能以及循環(huán)穩(wěn)定性。在300 g/批次樣品的合成過程中,探究了Ca的前驅(qū)體濃度、檸檬酸用量、凝膠溫度與凝膠時間的影響。同時,還探究了碳酸化/煅燒過程中CO₂體積分?jǐn)?shù)及煅燒溫度對樣品吸附性能的影響。最終,成功實(shí)現(xiàn)4 kg/批次吸附劑原粉的制備。規(guī)模化生產(chǎn)的吸附劑由于具有高度分散的Ca/Zr組分、較小的CaO晶粒尺寸、疏松多孔的結(jié)構(gòu),使其在15%的CO₂體積分?jǐn)?shù)和900℃的脫附溫度下,可達(dá)到5....

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 引言
    1.2 CO₂固體吸附劑
        1.2.1 低溫固體吸附劑
        1.2.2 中溫固體吸附劑
        1.2.3 高溫固體吸附劑
    1.3 CaO基吸附劑
        1.3.1 CaO基吸附劑概述
        1.3.2 CaO基吸附劑原粉放大制備
        1.3.3 CaO基吸附劑成型造粒研究
    1.4 論文工作的提出
第2章 實(shí)驗部分
    2.1 實(shí)驗原料
    2.2 吸附劑原粉及小球的制備
        2.2.1 Zr摻雜CaO基吸附劑的放大制備
        2.2.2 Al摻雜CaO基吸附劑的放大制備
        2.2.3 CaO基吸附劑小球的制備
    2.3 吸附劑表征
        2.3.1 X射線衍射(XRD)
        2.3.2 電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES)
        2.3.3 N₂物理吸附(BET)
        2.3.4 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.5 顆粒強(qiáng)度試驗機(jī)
    2.4 CO₂吸附劑的吸附性能評價
        2.4.1 熱重分析儀(TG)評價流程
        2.4.2 固定床反應(yīng)器評價流程
        2.4.3 流化床反應(yīng)器評價流程
第3章 Zr摻雜CaO基吸附劑的放大制備與成型研究
    3.1 引言
    3.2 Zr摻雜CaO基吸附劑原粉的放大制備過程優(yōu)化
        3.2.1 鈣前驅(qū)體濃度的影響
        3.2.2 檸檬酸用量的影響
        3.2.3 凝膠溫度的影響
        3.2.4 凝膠時間的影響
        3.2.5 吸附劑原粉逐級放大制備的影響
        3.2.6 吸附過程CO₂體積分?jǐn)?shù)的影響
        3.2.7 脫附溫度的影響
    3.3 Zr摻雜CaO基吸附劑成型研究
    3.4 小結(jié)
第4章 Al摻雜CaO基吸附劑的放大制備與成型研究
    4.1 引言
    4.2 Al摻雜CaO基吸附劑的放大制備過程優(yōu)化
        4.2.1 Ca/Al摩爾比的影響
        4.2.2 共沉淀溫度的影響
        4.2.3 共沉淀時間的影響
        4.2.4 鈣的前驅(qū)體濃度的影響
        4.2.5 吸附劑逐級放大制備的影響
    4.3 Al摻雜CaO基吸附劑的成型研究
        4.3.1 擬薄水鋁石(PB)用量的影響
        4.3.2 硝酸(NA)用量的影響
    4.4 小結(jié)
第5章 結(jié)論、創(chuàng)新點(diǎn)與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和科研情況說明
致謝



本文編號：3980077