镁负载CaO基吸附剂捕集CO2性能及抗烧结机理

复合钙基吸附剂制备成本过高是限制其工业化应用的主要瓶颈问题。本文以不可溶的CaCO₃和Ca(OH)₂作为钙源,通过燃烧合成法制备钙镁复合吸附剂,在双固定床反应器上研究了其循环捕集CO₂性能。结果显示：制备得到的钙镁复合吸附剂具有更发达的孔隙结构,吸附剂表面Ca和Mg分散均匀,MgO均匀分布于CaO晶粒之间,有效提高了钙镁复合吸附剂的抗烧结特性,因此钙镁复合吸附剂循环反应过程中具有高捕集CO₂活性。以Ca(OH)₂作为钙源时,燃烧合成过程中Ca和Mg均匀同时析出,分散更加均匀,有效避免了CaCO₃作为钙源时Mg的团聚问题,因此得到的钙镁复合吸附剂循环捕集CO₂性能最优。最佳的Ca/Mg摩尔比为(8∶2)~(7.5∶2.5)。本研究以不可溶钙源制备得到高活性钙镁复合吸附剂,有效控制了吸附剂成本,具有更好的工程应用前景。     

固体吸附剂在CO2捕集中的应用

大气中二氧化碳(CO2)浓度的升高引发温室效应,CO2捕集是减缓温室效应的一种有效方式.固体吸附剂具有腐蚀性较弱、能耗较低等优势,对CO2捕集效果较好.固体吸附剂的种类比较多,一般情况下可将其分为高温吸附剂和低温吸附剂,本文将主要对这两种类型的固体吸附剂进行应用分析.首先分析高温材料吸附剂中氧化钙吸附剂、钴酸锂和硅酸锂...     

Na2CO3/γ-Al2O3吸附剂对SO2吸附性能的研究

用浸渍法制备了 Na2 CO3 /γ- Al2 O3 吸附剂 ,考察了 Na2 CO3 含量、焙烧温度和吸附温度对 Na2 CO3 /γ- Al2 O3 吸附剂 SO2 吸附性能的影响 .结果表明 :Na2 CO3 含量从 4%增加到 2 0 %时 ,穿透时间和硫容在 1 6%时出现峰值 .未经焙烧的吸附剂穿透时间和硫容都比较低 ,较理想的焙烧温度为 30 0℃～ 40 0℃ .吸附温度对 SO2 吸附性能的影响明显 ,在室温下吸附时 ,穿透时间和硫容都较小 ,适宜的吸附温度为 1 2 0℃～ 1 60℃ .     

胺基CO2固体吸附剂脱碳特性及SO2的影响

燃煤电厂烟气中存在的微量SO₂对胺基CO₂固体吸附剂的碳酸化反应及循环特性有不利影响。利用固定床反应器,针对采用溶胶凝胶法制备的胺基CO₂固体吸附剂的碳酸化特性及其在含SO₂气氛下的失效规律进行了实验研究,并结合红外光谱、有机元素分析、BET等测试手段,研究其失效机理。结果表明,所制备的胺基CO₂固体吸附剂在反应温度50℃时具有较好的碳酸化反应特性和循环特性。当反应气氛中存在SO₂时,由于生成了不可再生的亚硫酸/硫酸盐类物质而导致胺基活性位损失,孔隙结构发生变化,影响了吸附剂的脱碳性能,但适当提高反应温度可提高吸附剂的碳酸化反应竞争性。     

Na2CO3/TiO2催化剂的制备及催化性能研究

以钛酸正四丁酯为钛源,采用水热法制备出纯TiO2及Na2CO3修饰的TiO2催化剂样品.以亚甲基蓝溶液模拟染料废水为目标污染物,考察纯TiO2和经Na2CO3修饰后的Na2CO3/TiO2催化剂的催化性能.采用XRD、TEM、BET等方法对催化剂的结构和形貌进行了表征.结果表明,制备出的经Na2CO3修饰后的TiO2催...     

MgO吸附剂捕集CO2的研究进展

煤大规模燃烧产生的CO_2加剧了温室效应,CO_2捕集、利用和储存(CCUS)是一种可实现燃煤电站大规模碳减排的关键技术。固体材料吸附CO_2技术被认为是具有良好应用前景的碳捕集技术。在众多固体CO_2吸附剂中,Mg O因具有较高吸附容量、较低成本、较低再生能耗和广泛可用性被认为是理想的CO_2吸附材料。综述了常规Mg O的CO_2吸附性能,针对Mg O吸附CO_2存在的问题,重点介绍了提高Mg O吸附CO_2性能的方法,主要包括优化结构和添加碱金属熔融盐等可行方法。最后综合分析了Mg O吸附剂用于工业CO_2捕集的优势及面临的挑战,从Mg O的制备工艺、规模化成型及捕集CO_2系统设计优化等方面对今后的研究方向进行了展望。     

TiO2掺杂对Na2CO3/Al2O3吸收剂CO2捕捉性能的影响

钠基固体吸收剂脱除燃煤烟气CO₂技术具有反应温度低、能耗低等优点,日益受到学术界的关注。该技术的主要不足是吸收剂的活性成分碳酸钠与CO₂的反应（碳酸化反应）活性较低。针对这一问题,本文旨在研制一种新型改性钠基固体吸收剂,采用活性氧化铝作为载体、TiO₂作为掺杂剂进行改性,利用热重分析装置、XRD、SEM和氮吸附仪研究钠基固体吸收剂的CO₂捕捉性能。结果表明：掺杂TiO₂后,钠基固体吸收剂与CO₂的反应速率加快,CO₂捕捉量增加;反应前后除TiO₂外无其他含Ti化合物生成;碳酸化反应产物为NaHCO₃和Na₅H₃（CO₃）₄;然而TiO₂掺杂过多会堵塞吸收剂的微观孔道,不利于甚至阻碍碳酸化反应的进行,因此,TiO₂的掺杂量应控制在一定的范围内。     

操作条件对Zr掺杂钙基CO2吸附剂吸附性能的影响研究

寻找简便有效的方法对CO₂进行捕集和封存,是未来实现“双碳”目标、保障能源安全和实现可持续发展的重要手段。钙基吸附剂因具有高CO₂吸附容量、价格低、脱碳效率高、对设备污染少等优点,在高温吸附领域显示出广阔的应用前景,但在多次吸附、再生循环过程中容易烧结、循环稳定性差。针对稳定性良好的Zr掺杂改性钙基吸附剂,探究操作温度和操作气氛等操作条件对吸附性能的影响。利用热重分析仪(TGA)进行了5种操作条件下吸附性能评价,同时采用SEM、CO₂-TPD、XRD等进行表征。结果表明：吸附温度在650℃,脱附温度为700℃,吸附氛围为30%CO₂/70%N₂时改性吸附剂性能最好,且经过20次吸脱附循环后没有明显变化。在其他操作条件一定的情况下,随着脱附温度的升高,吸附性能降低,烧结现象更显著;随着CO₂浓度的增加,评价后样品的粒径逐渐增大。与CaO相比,Zr掺杂改性吸附剂的中强碱性位更强。     

复合钙基CO2吸收剂的反应性能及显微结构

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂La3+、Mg2+的复合钙基CO2吸收剂,并在固定床反应器上进行了多循环的煅烧/碳化实验,对其CO2吸收活性及循环反应稳定性进行了研究.实验结果表明,掺杂La3、Mg2+的复合钙基吸收剂可以显著提高吸收剂在多循环煅烧/碳化过程中的反应活性和循环稳定性.在XRD分析的基础上,计算和比较了不同钙基...     

负载型K2CO3/Al2O3二氧化碳吸收剂的碳酸化反应特性

引言 全球变暖已经成为一个备受关注的环境问题.据预测,如不采取积极的温室气体减排措施,从现在起到2100年,全球近地面平均气温将继续升高1.4～5.8℃[1].CO2是主要的温室气体,而我国燃煤电厂是CO2排放量最大、最集中的化石燃料燃烧场所.因此研究和开发适用于燃煤电厂的CO2减排技术至关重要.     

钙基碳载体造粒的捕集CO特性及力学性能

采用挤出滚圆法对钙基碳载体Ca（OH）₂进行造粒。在双固定床反应器上研究了黏结剂、支撑体和造孔剂对造粒后钙基碳载体循环捕集CO₂性能的影响,并提出采用多孔Al₂O₃球粉作为新型支撑体。结果表明,选择聚乙烯吡咯烷酮为颗粒黏结剂时最佳添加量为2%。高铝水泥和多孔Al₂O₃球粉均可作为支撑体造粒。多孔Al₂O₃球粉作为支撑体造粒后碳载体的循环捕集CO₂性能更高,其10次循环后CO₂吸收量为0.23g/g,是添加高铝水泥造粒碳载体的1.35倍。微晶纤维素作为造孔剂显著提高了造粒碳载体的循环捕集CO₂性能。多孔Al₂O₃球粉作为支撑体造粒后碳载体的抗压强度略高于高铝水泥作为支撑体。多孔Al₂O₃球粉造粒钙基碳载体拥有大量30~100nm孔隙,其比孔容高于高铝水泥造粒碳载体,这有利于CO₂捕集。     

Efficient MgO-doped CaO sorbent pellets for high temperature CO2 capture

Novel MgO-doped CaO sorbent pellets were prepared by gel-casting and wet impregnation. The effect of Na⁺ and MgO on the structure and CO₂ adsorption performance of CaO sorbent pellets was elucidated. MgO-doped CaO sorbent pellets with the diameter range of 0.5-1.5 mm exhibited an excellent capacity for CO₂ adsorption and adsorption rate due to the homogeneous dispersion of MgO in the sorbent pellets and its effects on the physical structure of sorbents. The results show that MgO can effectively inhibit the sintering of CaO and retain the adsorption capacity of sorbents during multiple adsorption-desorption cycles. The presence of mesopores and macropores resulted in appreciable change of volume from CaO (16.7 cm³∙mol⁻¹) to CaCO₃ (36.9 cm³∙mol⁻¹) over repeated operation cycles. Ca2Mg1 sorbent pellets exhibited favorable CO₂ capture capacity (9.49 mmol∙g⁻¹), average adsorption rate (0.32 mmol∙g⁻¹∙min⁻¹) and conversion rate of CaO (74.83%) after 30 cycles.     

CO2分解酚钠盐后Na2CO3废液的处理

对CO2分解酚钠盐后Na2CO3废液的处理进行了工艺设计和生产控制分析,为环境保护和资源回收开辟了一条新途径。     

NaOH和Na2CO3对磷渣水化过程的影响

采用NaOH和Na2CO3作为磷渣的激发剂。通过测定磷渣的凝结时间、化学结合水和反应率,研究碱激发剂对磷渣水化程度的影响。利用X射线衍射和扫描电镜分析,研究碱激发磷渣水化产物的物相组成和微观形貌。结果表明,这两种碱激发剂均能加快磷渣的水化速率,其中NaOH对磷渣的激发效果明显优于Na2CO3。NaOH和Na2CO3对磷渣水化过程的影响主要表现为促进磷渣玻璃体溶解,生成更多的C-S-H(B)和托贝莫来石,从而形成致密的结构。     

Na2SiO3/Na2CO3复合制备清洁型碱矿渣胶凝材料

为解决弱碱单独激发碱矿渣胶凝材料(AASM)时存在的力学性能弱、矿渣反应程度低等问题,缓解AASM的操作危害性,本文采用Na₂SiO₃/Na₂CO₃复合激发矿渣,研究了复合激发剂组成对AASM凝结时间、抗压强度、水化产物及自收缩的影响,并评估了AASM的环境效益。结果表明:随着Na₂CO₃碱当量的增加,AASM缓凝效果较为明显,抗压强度也有所降低,但抗压强度的降低幅度随龄期增大而减小。通过加入Na₂CO₃,AASM水化产物种类增多,C-(A)-S-H的峰值强度随Na₂CO₃碱当量占比的增加呈现出先增加后降低的趋势,因而解释了AASM浆体自收缩的变化。另外,由CO₂排放指数可以看出,Na₂SiO₃/Na₂CO₃复合激发矿渣较Na₂SiO₃单独激发更为清洁,环境效益显著。     

Na_2CO_3摩尔量对燃烧合成超细WC粉体相组成和粒度的影响

以WO3、Mg、C、NaCl以及Na2CO3为反应原料,采用燃烧合成法在Na2CO3不同摩尔量下大批量制备亚微米WC粉体,并对最终产物进行了SEM、XRD和粒度分析。结果表明:当Na2CO3摩尔量增加时,产物中WC含量增加,但没有得到完全单相的WC;WC的平均颗粒尺寸随Na2CO3摩尔量增大而显著下降,当Na2CO3含量为0.125mol时,WC的平均颗粒尺寸可下降至190nm。