基于非等温动力学的河道底泥负载钾基CO2吸收剂再生反应特性分析-论文.pdf

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1、东华大学学报(自然科学版)V0l_39，NO．5第39卷第5期2013年10月JOURNALOFDONGHUAUNIVERSITY(NATURALSCIENCE)Oct．2O13文章编号：1671—0444(2013)05—0662-06基于非等温动力学的河道底泥负载钾基CO2吸收剂再生反应特性分析王立威，刁永发，王琳琳，邰晓燕(东华大学环境科学与工程学院，上海201620)摘要：通过扫描电镜和氮吸附表征手段，分析了苏州河河道底泥负载钾基新型CO吸收剂的微观形貌、比表面积、孔径与孔容．在升温速率为1，5，10，15和20K／min条

2、件下，对CO吸收剂进行了模拟再生试验，获得了相关的再生特性参数，并利用非等温热分析动力学方法研究了吸收剂的再生反应特性．结果表明：吸收剂的再生反应起始温度为385．9～388．7K，终止温度为486．4～491．0K，最佳升温速率为10～15K／min，反应活化能为101．5～109．1kJ／mol；化学反应步骤是影响吸收剂再生的主要因素，活化能与指前因子之间的补偿参数a一0。517，b==：一31．075，并给出了再生反应机理函数．试验所得结果为设计和运行CO捕获X-艺提供了基础数据．关键词：底泥钾基吸收剂；CO捕获；再生反应；活

3、化能中图分类号：X511；X705文献标志码：ARegenerationReactionCharacteristicsAnalysisofPotassium—BasedSorbentsSupportedbyRiverChannelSedimentforCO2CaptureunderNonisothermalKineticsWANGLi．wei，DIAOYong-fa，WANGLin—lin，TAIXiao-yah(SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering，DonghuaUniversity

4、，Shanghai201620，China)Abstract：Withscanningelectronmicroscopy(SEM)andNzadsorptiontestsmicro—morphology，specificsurfacearea，porevolumeandthedistributionofporediametersofpotassium-basedSouzhouriversedimentsorbentsforCO，capturewerestudied．Theregenerationtestsofpotassium—b

5、asedsorbentswereprocessedintheheatingrateof1，5，10，15and20K／min，andsomeconcernedparametersofregenerationreactionwereobtained．Besides，theregenerationreactioncharacteristicsofpotassium—basedsedimentsorbentswereachievedbynonisothermalkinetics．Resultsindicatedthattheinitial

6、temperatureandfinaltemperatureofregenerationreactionrangedfrom385．9Kto388．7Kand486．4Kto491．0Krespectively，theoptimumheatingraterangedfrom10K／minto15K／min，thereactionprocesswasthemainfactorwhichinfluencedregenerationofpotassium．basedsorbents，andtheregenerationactivation

7、energyrangedfrom101．5kJ／molto109．1kJ／molinthedifferentheatingrate．Thecompensationparametersbetweentheactivationenergyandthepre—exponentialfactorareaandb。a0．517，b一31．075．Theregenerationreactionmechanismfunctionwasachievedaswel1．Theexperimentalresultscanbeusedasbasicdata

8、fordesigningandoperatingalargescaleCO2captureprocess．Keywords：potassium—basedsedimentsorbents；CO2capture；regeneration