固体CaO颗粒吸收CO2特性分析

随着温室效应对全球气候的影响越来越显著,世界上将有更多国家关注温室气体的排放问题.温室气体中CO2的排放量最大,被认为是引起全球变暖的主要原因,有在短期内改变气候的可能.现今许多国家都在研究减排与隔离CO2的措施,希望能够开发一种高效、低成本的CO2吸收技术.相对于其它的吸收剂,CaO具有高吸附量、低制备成本、较长循环使用寿命及良好抗磨特性而成为优选的高温CO2脱除剂,CaO循环吸收CO2技术在工业操作中也较为简单.主要通过分析煅烧/吸收温度、添加剂、CaO颗粒内部孔结构和分布以及烟气中其它主要成分对CaO吸收性能的影响,为CaO吸收CO2性能的改善提供一定的理论基础.     

基于逾渗理论的CaO吸收CO2动力学模型

石灰石循环吸收是一种高效而经济的减排烟气中CO2的技术,然而其循环效率降低较快,吸收剂利用率较低.为了对循环吸收过程有很好的认识,改善吸收剂的利用率,将逾渗理论应用于CaO与CO2反应模型中,对CaO颗粒吸收烟气中CO2的过程进行描述.实验数据与模型数据相结合,表明新的模型可以很好地对吸收过程进行描述:烟气中CO2体积分数对CaO转化率的影响主要在反应初期的化学反应阶段;小粒径CaO颗粒在一定程度上可以提高CaO的钙转化率.该研究为提高循环吸收效率提供理论指导.     

流化床内CaO循环碳酸盐化／煅烧实验研究

以石灰石为吸收剂在流化床反应器内对CaO循环吸收C0:以及循环煅烧特性进行了实验研究.结果表明:当吸收温度为650℃时,在稳定吸收阶段,反应器出口气体中C0:体积分数不超过3%,表明CaO吸收剂在流化床内能有效吸收CO2.随循环反应次数的增加,CaO吸收剂循环反应活性下降,使得稳定吸收CO2阶段所持续的时间随循环次数的增加而减少.CaO吸收剂比表面积和孔隙率随循环反应次数的增加而减少,因此会导致CaO转化率随循环次数的增加而快速降低.     

基于石灰石的CO2吸收循环特性多参数线性回归分析

基于热重分析法（TGA）测试2种钙基吸收剂的CO2循环特性,引入多参数线性回归统计分析方法,确定了反应参数（循环次数、碳酸化反应时间、煅烧温度及煅烧气氛）与循环反应速率和转化率之间的关系,引入评价函数F推导了各参数对吸收剂循环吸收特性的影响程度．结果表明：通过对不同反应机理阶段分别建立回归方程,准确描述了不同参数条件下钙基吸收剂的CO2吸收循环过程;在化学反应控制阶段,反应时间对吸收效率的影响最为显著,而进入扩散反应控制阶段后循环反应次数成为决定因素．     

CO2跨临界循环地源热泵的研究

给出了CO2跨临界循环地源热泵的系统流程，并在考虑输气系数和绝热效率的基础上，与R22和R134a等进行了循环性能比较。结果表明，用于需要较高供水温度的空调系统或热水供应系统时，CO2可具有和常规工质相当的性能。同时对于一特定的CO2地源热泵，分析了在热水流量和热水温度变化时的运行特性，并讨论了CO2地源热泵容量调节的方法。     

CaO与CO2循环反应动力学特性

为分析CaO与CO2循环反应过程动力学参数的变化规律,利用缩核模型对CaO与CO2的循环反应特性进行了研究.结果表明:CaO与CO2的化学反应速率常数在590~743℃为一常数;化学反应速率常数和产物层扩散系数随循环次数的增加而降低,温度对二者的降低规律有一定的影响;由产物层扩散阶段所引起的活性降低主要发生在前几次循环内,化学反应动力学控制阶段的活性降低是引起CaO整体转化率降低的主要因素.     

CaO在生物质定向气化条件下的高温CO_2吸收特性

生物质定向气化可以制备富氢燃气和一定化学当量比的合成气(用于合成醇、醚等),同时有效地减少温室气体排放,是一种可持续的清洁能源转化技术。文章基于生物质定向气化这一背景,结合实际工业生产,采用TG/DTA系统对生物质定向气化条件下CaO吸收CO2的特性进行了研究。实验结果表明:升温速率由10℃/min增加到50℃/min,CaO变温吸收CO2的反应都在800℃左右达到吸收与煅烧平衡,且CaO转化率随升温速率增大而减小;CaO转化率和质量变化速率随CO2浓度增加而增大,根据反应平衡时CO2浓度与温度的关系拟合出CO2平衡分压公式为RCO2,eq=1.16×108exp-21!399/T";CaO恒温吸收CO2的最终转化率随吸收温度的升高先增加后减小,生物质定向气化中CaO吸收CO2的最佳温度为700~750℃;循环吸收实验中CaO转化率随循环次数增加而减小。     

液氨法吸收烟气中CO2的实验研究

介绍一种液氨法吸收烟气中CO2的新方法,研究不同因素对CO2吸收效果的影响。实验结果显示,在室温和大气压力下,采用液氨法时CO2可以达到很高的吸收效率和吸收比,是一种较理想的CO2吸收法。     

Li4SiO4吸收CO2的实验研究

用固相法合成了用来循环使用的吸收CO2的Li4SiO4材料。通过热力学分析、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)确定了合成条件;用热重分析(TG)仪研究Li4SiO4吸附CO2的性能;用扫描电子显微镜(SEM)来观察Li4SiO4吸附CO2前后表面微观形貌的变化特征。结果发现,在900℃烧结2h可以合成Li4SiO4;材料在600～720℃段吸附CO2反应最为活跃,最高吸附量可达29.16%(质量分数)左右;材料吸附CO2后在750℃开始脱出CO2,到900℃左右可脱附完全,再生为Li4SiO4;CO2的体积百分含量(分压)对Li4SiO4吸附CO2的速度和吸附量有明显影响;气氛相同时,气体流量对吸附速度和吸附量的影响不明显。     

循环流化床O2／CO2燃烧技术的最新进展

对循环流化床O2/CO2燃烧技术的研究现状进行了总结,阐述了其燃烧特性和污染物排放特性,分析了O2/CO2燃烧对循环流化床锅炉设计的影响,并从技术经济角度衡量了其成本,分析了需要解决的关键问题.指出循环流化床O2/CO2燃烧技术在其发展过程中不存在难以逾越的技术瓶颈,与其它CO2减排技术相比具有一定的经济优势,是值得重点研究的一项洁净煤燃烧技术.     

水蒸气对CaO颗粒脱硫反应转化率的影响

用固定的SO2浓度和干空气、湿空气为载气,对4种CaO样品进行了系列TGA实验研究,结果表明,模拟烟气中含有水蒸气时,水蒸气能够提高CaO颗粒脱硫反应中的转化率．随着反应温度的提高,CaO转化率的相对提高幅度逐渐降低,而绝对提高幅度却逐步增加．模拟烟气中没有包含CO2、NOx等成分,回避了碳酸盐反应和硝酸盐反应对实验结果的干扰．由于CaO样品的性质覆盖了分析纯CaO和工业级石灰,水蒸气对于CaO转化率的提高作用对工业级石灰的烟气脱硫反应有一定参考价值．     

Exergetic efficiency of high‐temperature‐lift chemical heat pump (CHP) based on CaO/CO2 and CaO/H2O working pairs

The use of reversible chemical reactions in recuperation of heat has gained significant interest due to higher magnitude of reaction heat compared to that of the latent or sensible heat. To implement chemical reactions for upgrading heat, a chemical heat pump (CHP) may be used. A CHP uses a reversible chemical reaction where the forward and the reverse reactions take place at two different temperatures, thus allowing heat to be upgraded or degraded depending on the mode of operation. In this work, an exergetic efficiency model for a CHP operating in the temperature‐level amplification mode has been developed. The first law and the exergetic efficiencies are compared for two working pairs, namely, CaO/CO₂ and CaO/H₂O for high‐temperature high‐lift CHPs. The exergetic efficiency increases for both working pairs with increase in task, T_H, decrease in heat source, T_M, and increase in condenser, T_L, temperatures. It is also observed that the difference in reaction enthalpies and specific heats of the involving reactants affects the extent of increase or decrease in the exergetic efficiency of the CHP operating for temperature‐level amplification. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

SO_2气体在微孔CaO脱硫剂颗粒内的Knudsen扩散

从稀薄气体效应出发,通过对SO2气体分子在CaO脱硫剂颗粒内微尺度孔隙中气体动力学扩散机制的描述,对有效扩散系数进行了修正,建立了基于团聚体概念的Knudsen扩散数学模型,利用误差函数进行求解和简化,得到其函数关系.模拟分析显示:SO2气体分子通过Knudsen扩散向颗粒一级气孔、二级气孔内渗透时,分形孔隙和较大的一级气孔孔隙率都能增大气体向内扩散的阻力,促使径向SO2浓度分布梯度增加.结果表明,分析气体在CaO颗粒内扩散时,忽略气固化学反应等因素而只考虑Knudsen扩散是可行的.     

Experimental parameters affecting the photocatalytic reduction performance of CO2 to methanol: A review

Photocatalytic conversion of CO₂ into value‐added hydrocarbon fuels and/or useful chemical products, using solar energy, has been the focus of active research, owing to its tremendous potential to provide a green fuel (eg, methanol) and simultaneously mitigate global warming by reducing CO₂ levels in the atmosphere. CO₂ photocatalytic reduction yields various hydrocarbon products. In this paper, we focus on methanol as it is an easily transportable energy‐dense fuel with multifarious applications in the automobile, industrial, and petrochemical sector. The photocatalytic conversion rate of CO₂ to methanol depends on 3 factors: the photocatalyst used, photoreactor design, and experimental parameters (or variables). The last factor—experimental parameters—forms the basis of this review paper. These parameters include the reaction temperature, CO₂ pressure, solvent used, intensity, wavelength, and duration of the incident light, concentration of organic impurities adsorbed on catalytic surface, addition of hole scavengers, type of reductant used, catalyst loading method, catalyst concentration, and the dissolved oxygen concentration. There have been numerous published works aiming to improve the methanol formation rate by optimizing these experimental parameters. In this paper, we consolidate and review these parameters, and investigate how optimizing them can enhance the photocatalytic conversion rate of CO₂ into methanol, thus ushering in the era of a green methanol‐based economy.     

中国减排CO2的初步分析

我国的一次能源以煤炭为主,所以必须实施煤炭现代化利用的能源发展策略,逐步替代现有以直接燃烧为主的能源利用系统。本为结合最新数据对中国的CO2排放源进行初步分析,对我国各行业煤炭消费和CO2排放构成进行预测,指出发电行业是我国推动CO2减排的重点,对我国CO2减排路线图提出了设想。     

基于钙基吸收剂的循环煅烧/碳酸化反应吸收CO2的试验研究

利用钙基吸收刺的循环煅烧/碳酸化反应(CCR)吸收CO2的方法是一种新型、廉价的分离CO2方法.在常压煅烧/碳酸化反应器系统上,研究了随循环反应次数N的变化碳酸化温度TCAR、煅烧温度TCAL、颗粒粒径d、碳酸化气氛中CO2浓度CCO2等因素对石灰石和白云石的CCR循环吸收CO2过程中碳酸化转化率XN的影响.结果表明:常压下TCAR对吸收剂的碳酸化反应影响较大,在700℃时石灰石的XN最高,白云石则在650℃时的XN最高.TCAR在650～700℃时有利于钙基吸收剂的碳酸化反应.当TCAL超过1050℃时,与920℃时相比较,石灰石的XN急剧下降,而高对白云石则影响不大.随粒径的增大,石灰石的XN逐渐减小,而白云石则存在最佳的粒径分布使XN最大.在碳酸化气氛中,高浓度CO2有利于碳酸化反应的进行.     

中国居民生活与CO_2排放关系研究

本文采用Consumer Lifestyle Approach(CLA)方法,比较分析中国各地区和不同收入水平下居民的二氧化碳排放量。结果表明,城镇居民直接二氧化碳排放一直处于增长状态,农村增速较缓慢。城镇居民间接二氧化碳排放量高于直接消费。城镇居民食品、衣着、居住、教育文化是主要的二氧化碳排放源,农村居民食品消费占据主要比例。地区间的差异对于居民间接二氧化碳排放影响主要体现在总量上,收入水平对居民生活方式的间接二氧化碳排放量影响大,高收入水平的居民二氧化碳排放量高于低收入水平居民;收入水平越高,二氧化碳排放结构越多样化。根据研究提出了降低生活能源强度和二氧化碳排放强度的建议。