液化残渣基CO2吸附剂的制备与性能优化

以煤液化残渣(CLR)为原料制备CO₂吸附剂,在实现碳减排的同时,可有效提高煤直接液化工艺的经济性和环保价值。本文采用神华煤直接液化残渣为碳源,通过预氧化、炭化活化等工艺,制备出了吸附性能较优的CO₂吸附剂。利用热重分析仪(TGA)、低温氮吸附仪(BET)、扫描电镜(SEM)以及透射电子显微镜(TEM)等分析手段对吸附材料的微观形貌、孔径结构以及吸附性能进行了表征测试。结果显示,低灰分液化残渣所制备的吸附材料具有更高的比表面积和更多的微孔结构,更有利于CO₂的吸附。以低灰分液化残渣为原料,在较优活化条件下(活化剂/原料质量比为1∶1、升温速率5℃/min、活化时间1h)制备的CO₂吸附剂表现出良好的吸附性能,在40℃、15%(体积分数) CO₂模拟烟气条件下的CO₂吸附容量为4.47%(质量分数),在0℃、1bar (1bar=105Pa)条件下的CO₂吸附容量可高达27.70%(质量分数),低温吸附性能优异,吸附速率快且具有良好的循...     

基于AHP-TOPSIS法的碳捕集技术方案综合评估

碳捕集、利用与封存技术(CCUS)是实现碳中和目标的重要手段之一,高成本是目前制约CCUS大面积推广应用的瓶颈,而碳捕集是影响CCUS技术成本的主要环节。近年来,各类碳捕集技术的研发和示范受到广泛关注,但整体成熟度不高,未来发展路径仍不清晰。基于层次分析法和逼近理想解排序法,构建了一套适用于碳捕集技术的综合评估方法,从技术、低碳、经济、安全4方面对目前典型的碳捕集技术进行综合评估。结果表明,现阶段CO₂捕集技术的部署主要受低碳特性影响,复合胺吸收法应用潜力居首,而随着我国未来能源、产业结构不断调整,各类碳捕集技术的应用场景及影响其综合推广潜力的因素将发生变化,其中,经济特性将成为未来影响CO₂捕集技术市场渗透率的关键,因此,变压吸附法、复合胺吸收法和钙循环法将在未来CO₂捕集过程中占据相对重要的地位。通过将定量分析与专家意见相结合,形成的评估结果将为碳捕集技术研发与应用提供科学思路。     

金属-有机骨架复合材料的制备及其二氧化碳吸附性能

通过原位溶剂热法分别合成了HKUST-1、MIL-101、UiO-66与羟基化介孔氧化硅泡沫（MCF-OH）的复合物,并对材料进行了PXRD、SEM、低温N2吸-脱附、XPS、TGA表征及298K下的CO₂吸附测试。结果显示：3种复合材料中都形成了对应MOFs的晶型结构,但由于各类MOFs金属中心的不同,MCF-OH对MOFs的形貌产生了不同的影响。其中,HKUST-1^#MOF-OH复合材料中MCF-OH的加入对HKUST-1的生长起到了导向作用,在两者界面间形成了新的介孔结构,并且其微孔孔径尺寸更接近CO₂的动力学直径。另外两种复合材料中MCF-OH的加入主要对其MOFs晶型颗粒的生长起到了限制作用,使其晶型颗粒尺寸减小,从而带来了比表面积的增加。3种复合材料的CO₂吸附量都较纯MOFs材料有所提高,并且由于HKUST-1^#MOF-OH复合材料中微孔孔径尺寸的减小以及新的介孔结构的引入使其对CO₂的吸附更加高效,因此其较纯MOFs材料的吸附性能提升效果最为明显。     

燃煤电厂CO2捕集溶剂中硫酸盐的富集规律及脱除性能研究

硫酸盐在CO2捕集溶剂中的富集造成了吸收剂有效成分的下降及设备的腐蚀.本文在实测电厂实际CO2捕集过程硫酸盐富集规律的基础上,采用电渗析法探讨了吸收剂中硫酸盐的脱除效果,考察了不同电流密度下脱盐率、胺的回收率、电流效率和能耗随时间的变化.结果表明:电渗析法硫酸盐的脱除率达到90％以上,满足了CO2捕集过程对硫酸盐浓度的...     

基于电渗析技术的CO2吸收剂再生过程研究

针对电渗析法去除热稳定性盐(heat stable salt,HSS)过程的胺损失问题,通过对比二室电渗析、三室电渗析和双极膜电渗析这3种膜堆构型的电渗析设备,在固定实验条件下研究失活胺液再生过程,考察了HSS去除率、再生胺能力、能耗、电流效率等重要性能指标。结果表明,不同的膜堆构型在运行过程有较大差异,且三隔室电渗析性能最优。在保证其他性能的前提下,胺损失率降低为常规电渗析的42.7%。研究结果不仅可以加深对电渗析技术再生有机胺的理解,还可以为吸收剂再生处理技术的使用和推广提供理论支持。     

多孔蜂窝活性炭材料对CO2吸附热力学研究

以4种不同品牌多孔蜂窝活性炭为研究对象,采用N₂物理吸附、扫描电镜SEM、透射电镜TEM和XRF等方法对活性炭物化结构进行了表征,探讨了不同品牌蜂窝活性炭材料的成分和孔隙结构对CO₂吸附的影响。并通过对比0,20,40℃下CO₂的吸附等温线,分析CO₂在不同蜂窝活性炭材料表面的吸附热力学特性,拟合出CO₂气体吸附量与等量吸附热之间的关系。结果表明：N₂和CO₂吸附等温线属于Ⅰ型吸附等温线,样品主要以微孔结构为主,存在少量介孔结构;不同温度下活性炭吸附CO₂曲线均符合Langmuir吸附模型;温度升高,CO₂在活性炭材料上的吸附量均减小,说明升温不利于CO₂在活性炭上的吸附;相同条件下,泰州800活性炭(TZ800)的吸附量高于淄博800活性炭(ZB800)的吸附量,表明CO₂更易吸附于TZ800活性炭上,这可能得益于其丰富和发达的微孔结构。同时TZ...