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以石灰石和生料为原料,制备CaO吸收剂,用综合热重分析仪,研究温度对吸收剂吸收率的影响。结果显示,初始反应阶段,钙基吸收率在不同的温度下随反应时间都快速增加,温度升高时,钙基吸收率增加更快;产物层扩散控制阶段,温度750℃时,吸收率随反应时间延长基本没有变化,曲线趋于平缓,吸收反应速率很小,且不同温度下的样品吸收率变化趋势相同,都无太大增加。 相似文献
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通过煅烧的方法得到氧化钙二氧化碳吸收剂,将碳酸化反应放入高温悬浮炉中进行颗粒特性研究,结果表明,在悬浮炉中的吸收剂微观结构对吸收剂的吸收率的变化规律与热重中相同,即吸收剂的微观结构影响着吸收剂的吸收率,具有大量小孔径,比孔容积大,累积比表面积大的吸收剂颗粒具有更好的吸收效果。 相似文献
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钾基CO2吸收剂的碳酸化反应特性 总被引:8,自引:2,他引:6
对钾基CO2吸收剂的碳酸化反应机理进行研究.利用热重分析、XRD、扫描电镜和氮吸附仪进行试验.结果表明:分析纯碳酸钾的组分为K2CO3·1.5H2O,碳酸化反应速率缓慢;先将分析纯碳酸钾样品脱除结晶水后再进行碳酸化反应时,K2CO3与气氛中的水蒸气迅速生成K2CO3·1.5H2O,不利于碳酸化反应的进行;由KHCO3分解产生的K2CO3却表现出优越的碳酸化反应性能,20 min内转化率高达85%以上,经过多次循环试验后吸收剂仍保持很高的活性.从微观角度分析了两种改性钾基CO2吸收剂碳酸化反应机理差异的原因,通过拟合计算得到了这3种钾基吸收剂的碳酸化反应速率常数,为干法K2CO3/KHCO3循环脱除CO2的研究提供了一定的基础数据. 相似文献
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对钙基CO2吸收剂的循环特性进行了实验研究,考察了煅烧温度和碳酸化(吸收)温度对吸收剂最大转化率的影响,比较了常压煅烧-碳酸化(CC)过程和煅烧-水合-碳酸化(CHC)过程中吸收剂的最大吸收能力,并就添加剂对吸收剂循环性能的影响进行了实验研究.结果表明,随着循环次数的增加,吸收剂的吸收能力明显下降,未经处理的吸收剂,循环10次后,其吸收能力基本都下降到20%左右;温和的煅烧温度和较高的吸收温度下,吸收剂的最大转化率比较高;CC过程中吸收剂的最大转化率明显低于CHC过程;添加了氯化钠和碳酸钠的吸收剂的吸收能力急剧下降,但循环性能稳定;多次循环后对吸收剂进行再活化,可使其活性恢复到初始的95%. 相似文献
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采用不同体积浓度的乙醇溶液分别对石灰石和石灰石的煅烧产物CaO进行调质处理,研究它们的碳酸化反应,并与水合调质CaO的碳酸化进行比较。通过SEM和N2吸附法考察吸收剂多次煅烧的微观结构特性,进一步揭示了乙醇溶液促进CaO碳酸化的机理。结果表明:随着循环反应次数的增加,乙醇溶液调质后CaO的碳酸化转化率明显高于石灰石和水合调质的CaO,对于石灰石,乙醇溶液则没有明显的调质效果。CaO经乙醇溶液调质后在650~700℃内有利于碳酸化的进行。乙醇浓度越高,则经调质后CaO的转化率越高,抗烧结性能越好。经乙醇溶液调质的CaO煅烧后比表面积和比孔容均比单纯水合大,远高于煅烧后的石灰石;比孔容分布和孔比表面积分布明显优于煅烧后的水合CaO和石灰石。乙醇溶液调质对CaO的孔有明显的增扩效应。 相似文献
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利用钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化反应(CCCR)吸收CO2是一种新型、廉价、有效的CO2捕集方法.采用热重分析仪研究了吸收剂的矿物组成、颗粒粒径、煅烧温度和碳酸化温度对CCCR快速反应阶段吸收剂循环碳酸化率(XN)的影响.结果表明:吸收剂的碳酸化反应由快速化学反应控制阶段、过渡阶段和缓慢产物层扩散控制阶段组成;白云石具有良好的抗烧结能力,白云石的XN高于石灰石;随着颗粒粒径的增大,吸收剂的XN逐渐降低;当煅烧温度超过950℃时,随着循环反应次数的增加,吸收剂的XN严重降低;吸收剂在725℃碳酸化温度时的XN最高. 相似文献
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温室气体CO2是当今世界环境恶化的主要原因之一,近年来针对CO2的捕集技术也相继被研究.磷石膏是湿法冶炼磷酸的副产物,具有产量大、微辐射性等特点,严重危害自然环境和人类健康.本文阐述二氧化碳捕集与封存(CCS)以及燃烧后捕集的三大方法的具体技术原理与特点,着重分析利用钙基吸收剂捕集CO2的技术特点和优势,提出CO2捕集技术的探索方向并指出利用磷石膏分解渣作钙基吸收剂矿化捕集CO2的思路.当前对CO2捕集的研究多停留在吸收剂捕集方面,单纯吸收剂虽吸收效果较好,但其成本较高.磷石膏分解渣作钙基吸收剂不仅有着良好的捕集效果,且解决了成本问题,实现了"以废制废"的思路. 相似文献
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对钾基CO2吸收剂的碳酸化反应机理进行研究。利用热重分析、XRD、扫描电镜和氮吸附仪进行试验。结果表明:分析纯碳酸钾的组分为K2CO3·1.5H2O,碳酸化反应速率缓慢;先将分析纯碳酸钾样品脱除结晶水后再进行碳酸化反应时,K2CO3与气氛中的水蒸气迅速生成K2CO3·1.5H2O,不利于碳酸化反应的进行;由KHCO3分解产生的K2CO3却表现出优越的碳酸化反应性能,20 min内转化率高达85%以上,经过多次循环试验后吸收剂仍保持很高的活性。从微观角度分析了两种改性钾基CO2吸收剂碳酸化反应机理差异的原因,通过拟合计算得到了这3种钾基吸收剂的碳酸化反应速率常数,为干法K2CO3/KHCO3循环脱除CO2的研究提供了一定的基础数据。 相似文献
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通过流化床反应器模拟水泥分解炉高CaO/CO_2环境,并结合分子动力学广义梯度密度泛函理论,研究了CaO对CO还原NO的催化特性和CO_2促使CaO催化失效规律。在900℃、体积分数15%CO_2下,CaO催化作用可使NO脱除效率提高18%左右。在900℃时,当CO_2体积分数由5%升至30%,CO对NO还原率由97.0%降低到23.4%,且随反应时间增长CaO对CO还原NO的催化作用不断减弱。基于广义梯度密度泛函理论计算,CO_2,CO,NO在CaO表面活性位点的吸附能依次为CO_2(-1.869 eV)>NO(-0.781 eV)>CO(-0.669 eV),随着CO_2体积分数升高或反应时间增长,吸附在CaO表面的CO和NO减少,高体积分数CO_2促使CaO催化作用失效。CO还原NO的反应势垒(10.84 eV)大于CaO表面CO还原NO反应势垒(2.06 eV),CaO易催化CO还原NO。 相似文献
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钙循环法被认为是捕集二氧化碳的有效途径,其通过利用氧化钙基吸收剂和二氧化碳之间的可逆反应来实现吸收剂循环使用。近年来,氧化钙基吸收剂因其成本低、二氧化碳吸收率高、原料来源广等优点备受关注,并广泛应用于制氢、水泥行业中的二氧化碳捕集。但是,该吸收剂存在再生温度高、氧化钙活性组分易烧结、吸收二氧化碳性能迅速下降等问题阻碍了其工业化应用。基于此,综述了近年来高性能氧化钙基吸收剂的制备方法,分析了该类型吸收剂在各领域应用中存在的问题,并提出了实现氧化钙基吸收剂低温循环利用的技术路线,为实现大规模工业碳捕集提供参考。 相似文献
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采用挤压-滚圆法制备Na2CO3基CO2吸附剂微球颗粒,在自行设计的CO2吸收系统中对制备的样品进行脱碳性能测试。结合相关表征测试,探明不同载体、不同负载量的Na2CO3基吸附剂的微观结构、脱碳性能以及机械性能的变化规律和内在原因。研究表明:不同载体的Na2CO3基吸附剂颗粒脱碳性能存在明显差异,其中氧化铝负载的吸附剂(Na2CO3/Al2O3)的脱碳性能最好,可达1.14mmol/g。铝酸钙水泥负载的吸附剂(Na2CO3/CA)机械性能较好,但其脱碳性能最差。结合吸附剂脱碳和机械性能的综合考量,Na2CO3/Al2O3是最为合适的CO2吸附剂,并进一步研究不同Na2CO3负载量的影响。研究发现随着Na2CO3负载量的变化,吸附剂的微观结构、脱碳性能以及机械性能都存在明显的差异。虽然60%负载量的Na2CO3/Al2O3吸附剂颗粒的机械性能和脱碳效果较好,但其成球度较差,影响其实际应用。质量分数40%负载量的Na2CO3/Al2O3吸附剂颗粒具有良好的脱碳性能、机械性能以及成球度,CO2脱除量为1.36mmol/g。总体而言,利用挤压-滚圆法制备的Na2CO3基吸附剂颗粒具有良好的流动特性、脱碳性能和机械性能,适用于电厂烟气中的CO2脱除。 相似文献
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研究了纳米CaO含量对CO2吸附剂微观结构和吸附性能的影响。以纳米CaCO3和铝溶胶为前驱体配制混合浆料,采用挤条方法制备CaO含量为6%~100%的CO2吸附剂颗粒,微观结构性能测试结果表明:CaO含量从6%提高到46%,比表面积从151.3 m2.g.1下降到8.1 m2.g.1,孔容从0.41 cm3.g.1下降到0.07 cm3.g.1,孔径从6.05 nm提高到12.39 nm。提高到CaO含量46%以上,吸附剂比表面积和孔结构没有变化,接近纯纳米CaO。当CaO含量超过27%后,氧化铝呈非晶形。吸附性能测试结果表明:随着CaO含量从12%提高到83%,吸附容量从1.02 mol CO2.kg.1增加到7.05 mol CO2.kg.1,吸附速率提高。研究结果还表明:CaO含量对纳米CaO基CO2吸附剂的微观结构和吸附性能的影响呈非线性关系。与纯CaO相比,加入少量氧化铝能提高吸附剂对CO2的吸附容量稳定性和吸附速率。 相似文献