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时间:2019-05-17
《硅铝基多孔材料变压吸附电厂烟气中二氧化碳的性能研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、:中图分类号:TQ028密级公开’W:WHE巳ElUNIVERSITYOFSCIEDCEA:661学校代码:1008硕士学位论文硅铝基多孔材料变压吸附电厂烟气中二氧化碳的性能研究论文作者:郝京华指导教师:赵瑞红教授企业指导教师:卢赤杰高工申请学位类别:工程硕士、领域学科:化学工程所在单位:化学与制药工程学院答辩日期:2018年5月ClassifiedIndex:TQ028SecrecyRate:PublicizedUDC:661UniversityCode:100
2、82DissertationfortheMasterDegreeStudyonAdsorptionPropertiesofCarbonDioxidewithPorousSiliconAluminumBasedMaterialsbyPressureSwingAdsorptionCandidate:HaoJinghuaSupervisor:Prof.ZhaoRuihongEnterpriseSupervisor:SeniorEngineer.LuChijieAcademicDegreeAppliedfor:Masterof
3、EngineeringSpeciality:ChemicalEngineeringEmployer:CollegeofChemical&PharmaceuticalEngineeringDateofOralExamination:May,2018摘要人为产生的CO2约40%来自于燃煤电厂烟气,具有排放量大、CO2浓度低等特点。急需寻求有效的方法来减少电厂烟气中CO2的排放,缓解温室效应。变压吸附法能耗低、对低浓度气体分离效果好、对环境友善。本论文通过研究一种制备工艺简单、吸附性能优良、再生后吸附性能稳定的吸附剂,应用于
4、变压吸附电厂烟气中CO2。以有序介孔氧化铝(OMA)、有机铝(MIL-53(Al))、NaY分子筛(NaY)三种材料为载体,乙醇胺(MEA)为改性剂对三种载体进行氨基改性,制备出OMA-MEA、MIL-53(Al)-MEA、NaY-MEA三种吸附剂。通过N2等温吸附脱附(BET、BJH)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、红外光谱(IR)等方法对改性前后吸附剂的形貌结构等特性进行表征,通过模拟烟道气吸附装置考察了浸渍时间、吸附床层压力、空速及改性剂浸渍浓度等条件对吸附剂吸附性能的影响。对吸附饱和后的吸附剂,从再
5、生时间、再生次数两个方面研究吸附剂的再生性能及其稳定性。采用沉淀法合成有序介孔氧化铝,具备较高的比表面积,孔径分布均匀,改性后OMA各项结构特征基本保持原状。OMA-MEA适宜的吸附条件为:298K下MEA浸渍时间为2h,吸附压力为0.4MPa,空速为300h-1,MEA负载浓度为60%,CO2饱和吸附量达到165.5mg/g。对吸附饱和的OMA-MEA测定再生性能,经过8次再生后吸附剂的吸附效果依然稳定,饱和吸附量仍可达到157.7mg/g,再生效果良好。采用水热合成法制备有机铝,具有超高的比表面积,孔径分布主要为微
6、孔且存在部分介孔,改性后的MIL-53(Al)各项结构特征基本保持原状。MIL-53(Al)-MEA适宜的吸附条件为:298K下MEA浸渍时间为3h吸附压力为0.3MPa,空速为200h-1,MEA负载浓度为60%,CO2饱和吸附量达到178.9mg/g。对吸附饱和的MIL-53(Al)-MEA测定再生性能,经过8次再生后吸附剂的吸附效果依然稳定,饱和吸附量仍可达到168.7mg/g,再生效果良好。采用水热合成法制备NaY分子筛,具有高的比表面积,孔径分布窄,孔道整齐,改性后的NaY各项结构特征基本保持原状。NaY-M
7、EA适宜的吸附条件为:298K下MEA浸渍时间为3h,吸附压力为0.3MPa,空速为300h-1,MEA负载浓度为40%,CO2饱和吸附量达到168.6mg/g。对吸附饱和的NaY-MEA测定再生性能,经过8次再生后吸附剂的吸附效果依然稳定,饱和吸附量仍可达到159mg/g,再生效果良好。制备的吸附剂吸附性能强、稳定性高、再生效果良好,具有工业化推广价值。I关键词CO2;变压吸附;多孔材料;氨基改性;再生IIAbstractAboutfortypercentofman-madeCO2comesfromcoal-fire
8、dpowerplants,whichhasthecharacteristicsoflargeemissionandlowCO2concentration.ItisurgenttofindeffectivewaystoreduceCO2emissionsfrompowerplantsandmitigatethegreenhousee
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