钠基固体co_2吸收剂脱碳再生特性及改性机理研究

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1、东南大学博±学位论文钢基固体Ｃ０２吸收剂脱碳／再生特性及改性机理研巧专业名称；动力工疆及工程热物理作者姓名：董佳指导教师：陈赔平ＳＴＵＤＹＯＮＣＡＲＢＯＮＡＴＩＯＮ／ＲＥＧＥＮＥＲＡＴＩＯＮＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳＡＮＤＭＯＤＩＦＩＣＡＴＩＯＮＭＥＣＨＡＮＩＳＭＳＯＦＳＯＤＩＵＭ－ＢＡＳＥＤＣ〇２ＳＯＬＩＤＳＯＲＢＥＮＴＳＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒ化ｅＡｃａ

2、ｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＤｏｃｔｏｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＤＯＮＧＷｅｉＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｐｙＰｒｏｆＣＨＥＮ－Ｘｉａｏｉｎ．ｐｇＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｒｃｈ２０１５本论文获国家自然科学基金口０８７６０２１、５１２７６０３句；国家８６３计划课题口００９ＡＡ０５Ｚ３Ｈ；高等学校博±）学科点专巧科硏基金（２０１３００９２１１０００６）江苏省高等学校硏究生科

3、技创新计划项目和东南大学优秀博±；学位论文基金资助．东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的硏究工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中巧别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过。的研巧成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。：日期：研巧生签名＿东南大学学位论文使用授权声明东南大学、国家国书馆有权保留本人

4、所送交毕业论文的复印、中国科学技术信息研巧所。件和电子文培，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文本人电子文档的内容和纸质一（论文的内容相致，，可。除在保密期内的保密论文外允许论文被查阅和借网Ｗ公布包括）、１＾｜电子信息形式刊登论文的全部内容或中英文摘要等部分内容。论文的公布（包括＾电子信息形式刊登。）授权东南大学研巧生院办理研究生签名导师签名；Ｂ期：摘要摘要ＷＣ〇２为主的温室气体的大量排放，给全球环境造成的危害日益严重，如何控制和减少Ｃ〇一一２的排放已成为全巧

5、界关注的焦点问题之。近年来，Ｃ〇２捕集技术层出不穷，种采用碱金属基固体吸收剂捕集烟气中Ｃ〇一出２的技术逐渐成为世界各国学者的研巧热点之，表现广阔的应用前景。其中，但存在与Ｃ〇２的反应活性化、，钢基吸收剂资源丰富、价格低廉吸收速率慢，、Ｃ〇２脱除效果不理想等问题阻碍了该技术的发展。针对巧基吸收剂的上述问题，本文进行了相应的研究：（１）考察了分析纯Ｎａ２Ｃ〇３和ＮａＨＣＣｂ为前驱物制备的钢基碳酸盐的碳酸化反应特巧。相比分析纯Ｎａ２Ｃ〇３，ＷＮａＨＣ〇３为前驱物得到的Ｎａ２Ｃ〇３碳酸

6、化反应速审增大、转化率提高到７３．９％。由于碳酸化反应为放热反应，而ＷＮａＨＣ〇３为前驱物得到的ＮａｓＣＣｂ微观结构散热惟差，因此反应产物除了ＮａＨＣ〇３，还有Ｎａ２Ｃ〇ｒ３ＮａＨＣ〇３生成。通过考察各样品的微观结构特征研究碳酸化反应机理，发现吸收剂巧酸化反应恃性的差异主要是由于微观结构上的差异所致。－（２）综合研究Ｓｉ〇、Ｚｉ〇、Ｔｉ〇ＡＩＯ收剂的了Ｗ珪藻止、２２２和Ｙ２３为载体的负载型巧基吸－Ａ微观结构和碳酸化反应特性。发现ＷＹｌ２〇３为载体能使吸收剂的徴观结构得到显著

7、改善，Ｎａ２Ｃ〇３和ＷＮａＨＣ〇３为前驱物负载后均表现出较好的碳酸化反应特性，碳酸化转化率达到８５％，左右。对比分析了Ｎａ２Ｃ〇３负载量对吸收剂碳酸化反应特性的影响发现负载量在２０％、左右时，碳釀化反应时间短反应转化率高、Ｃ〇２吸收量大。（３）系统研巧了Ｎａ２Ｃ〇３／Ａｌ２〇３吸收剂的碳酸化反应和再生反应特性及机理。硏巧并获得了温度和水蒸气浓度对Ｎａ２Ｃ〇３／Ａｌ２〇３吸收剂碳酸化反应恃性的影响规律。Ｎａ２Ｃ〇３／Ａｋ〇３吸收剂的碳酸化反应温度区间较窄，吸收剂的ＣＣｈ吸

8、收容量随碳酸化反应温度的不同而变化极大，‘在试验温度范围内，８（ＴＣ时最低为ｌＯｍｇＣＣＶｇ，６０Ｃ时最高为８０．５ｍｇＣ〇２／ｇ。反应气氛中－也〇浓度变化对碳酸化反应影响显著，此０浓度为３％２１％时碳酸化转化率由７％升高至９０％。ａ２Ｃ〇３／Ａ，ａ探索了Ｎｌ２〇３吸收剂的再生反应机理发现吸收剂的再生过程与ＮＨＣ〇３的热分解过’程相类似，在２００Ｃ的再生温度下香生转化率接近１００％。（４）首次提出惨杂Ｔｉ〇２改善