高温CO_2钙基吸附剂的固定床实验研究.pdf

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1、？？■．／，分类号：Ｔ１３２３Ｑ．学校代码：１０６９７：公密级开学号：２０１２２０７０４＼＂Ｊ９０２ｊＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎ＾乂ｉｖｅｒｓｉｔｙ．．、職Ｊ＂‘．，．：绞“ｈＶ：‘‘＂－．ｒｉ，１１５士学位ｉ２文１ＭＡ＇ＳＴＥＲＳＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ高温Ｃ０２鹤基吸附剂的固定床实验研究学科名称：化学工程作者：石俊飞指导老师：徐龙副教授西北大学学位评定委员会二—五年０．．．■．！．：：ｋ西北大学学位论文知识产权声明书本人完全了解西北大学关于收集、保存、使用学位论文

2、的规定。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。本人授权西北大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所等机构将本学位论文收录到。《中国学位论文全文数据库》或其它相关数据库保密论文待解密后适用本声明。学位论文作者签名：：—指导教师签名石＾，年月，口日＜月日２５许西北大学学位论文独创性声明本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和

3、致谢的地方外，本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西北大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：ｆｆ、Ｖ月曰摘要化石能源的大规模开釆和利用促进了全球经济的飞速发展，其在给人类带来便利的同时也给人类带来了灾难，其中最主要的便是由于温室气体的大量排放而引发的异常气候现象。为此，碳减排成为了世界各国亟待解决的问题，而作为化石能源消费大户的火电行业自然是首当其冲。针对火电厂烟道气自身高温的特点，采用目前已经工业化的低温溶剂吸收法脱

4、碳将会造成大量的热能损失一，开发种在高温下可以直接实现碳捕集的吸附分离技术显得尤为必要。７０（ｒｃ左本文以转基吸附剂为研究对象，利用热重考察了碳酸两的起始分解温度为、、、右，利用固定床评价装置分别考察了锻烧温度煅烧时间、吸附温度吸附剂粒径气体浓度、气体流量和床层高度等对吸附穿透曲线的影响。发现煅烧温度为８０（ｒｃ，时间６一ｍ的吸附５ｃ为剂吸附效果最好；吸附最佳温度为（ｒ；吸附剂粒径在定范围内粒径越一一小越好，但粒径太小方面会增加床层压降，另方面会加速烧结；气体浓度越大增大了气相传质推动力有利于增加吸附量，但浓度太大也会使吸附反应剧烈，生成的碳酸韩堵塞孔道降低

5、吸附量；气体流量的增大可以使气体分子具有较大动能，容易扩散到孔道深处参与反应，但流量太大会缩短气体分子停留时间而降低吸附率。釆用三种方法分别制备了掺杂不同比例的Ｌａ元素和Ｍｇ元素吸附剂，并通过循环吸附脱附实验发现：湿混合法制备的吸附剂普遍比未掺杂的性能降低许多，但循环稳定性能较好一，多次循环反应后吸附率几乎不变；共沉淀法掺杂定程度上也降低了吸附剂的吸附量：１、８２和７：３的以及，但却提高了吸附剂的循环稳定性，如掺杂Ｍｇ比例为９：掺杂Ｌａ比例为７：３和６：４的；采用梓檬酸法可以较好地提高吸附剂的单次吸附率和循环４稳定性能，其中Ｌａ掺杂比例６：在单次吸附中吸附量最大

6、，Ｍｇ掺杂比例为７：３和６：４均大幅提高了吸附剂的循环稳定性。最后考察了模拟烟气气氛对吸附性能的影响，发现Ｓ０２的存在会降低韩基吸附剂的吸附量和使用寿命；水蒸气可以实现对失活吸附剂的再活化，但维持时间较短；乙醇对吸附剂没有明显的改性作用。关键词：高温，韩基吸附剂，Ｃ０２，改性，固定床ＩＡｂｓｔｒａｃｔ－ｔＬａｒｅｓｃａｌｅｅｘｐｌｏｉａｔｉｏｎａｎｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｆｏｓｓｉｌｅｎｅｒｇｙｒｏｍｏｔｅｄｔｈｅｒａｉｄｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｇｐｐｐｏｆｌｏｂａｌｅｃｏｎｏｍ．Ｗｉｔｈｂｒｉｎｉｎｇｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅ

7、ｆｏｒｍａｎｋｉｎｄｉｔａｌｓｏｂｒｏｕｈｔｔｈｅｄｉｓａｓｔｅｒｓｔｏｇｙｇ，ｇｈｕｍａｎｂｅｉｎｇｓ．Ｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｏｎｅｗａｓｌｏｂａｌｗａｎｎｉｎｇｒｅｓｕｌｔｅｄｆｒｏｍｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｇａｓｇｅｍｓｉｏｎ．Ｔｒｅｆｏｒｅｃａｒｂｏｎｅｍｉｉｏｎｒｅｔｉｏｎｈａｓｂｅｅｎａｒｏｂｌｅｍｕｒｅｎｔｌｔｏｂｅｓｏｌｖｅｄｉｎ