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文檔簡介
1、近年來,全球氣候變暖趨勢加劇,引起了人們的廣泛關(guān)注。作為主要溫室氣體,CO2的排放量逐年增加,必須加以控制。另一方面,CO2可用于某些工業(yè)領(lǐng)域。因此,開展CO2的捕獲、貯存與應(yīng)用研究,具有顯著的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益,成為當(dāng)今科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。
由于CO2的排放主要來自于化石燃料的燃燒等化工過程,一般伴隨有高溫,所以高溫CO2吸收劑是當(dāng)前研究的主要方向。常見的高溫CO2吸收劑有鋰基吸收劑和鈣基吸收劑。其中,鈣基吸收劑因其具有原料
2、來源廣泛、價格低廉、吸收率高等特點(diǎn)而成為研究的重點(diǎn)。但是,鈣基吸收劑在CO2循環(huán)吸收的過程中易出現(xiàn)燒結(jié)現(xiàn)象,從而影響其對CO2的循環(huán)吸收性能。為了改善鈣基吸收劑CO2循環(huán)吸收的性能,本論文以石灰石為原料,研究了通過碳化法制備碳酸鈣,進(jìn)而煅燒獲得鈣基吸收劑的工藝。并采用X射線粉末衍射儀、掃描電子顯微鏡、CO2吸收/脫附測試等方法和手段,著重研究了添加不同晶形控制劑、金屬離子對碳酸鈣及鈣基吸收劑的顆粒大小、形貌和所得鈣基吸收劑CO2循環(huán)吸收
3、性能的影響。主要的研究成果如下:
石灰石原料在900℃下煅燒1h,燒失率達(dá)42.8%,接近其理論值;生石灰在CO2氣氛下于600℃煅燒1h吸收CO2量較大。在利用碳化法合成碳酸鈣的過程中,碳化溫度越低,碳酸鈣顆粒越小,在40℃時的碳酸鈣的合成時間最短;混合氣體中CO2濃度升高,碳酸鈣合成時間縮短,顆粒尺寸略有增大。加入乙二胺四乙酸、十六烷基三甲基溴化銨、硫酸鋅、檸檬酸晶形控制劑后,所制備的碳酸鈣分別呈紡錘狀、立方體、球形顆粒、
4、不規(guī)則形狀。
與石灰石原料煅燒所得鈣基吸收劑相比,碳化法所制鈣基吸收劑的CO2循環(huán)吸收效果有了顯著的提高。加入晶形控制劑乙二胺四乙酸、十六烷基三甲基溴化銨、檸檬酸后,循環(huán)吸收30次的CO2吸收率分別為41.9%、30.9%和43%,其中加入檸檬酸的效果最好,其循環(huán)吸收15次的CO2吸收率仍高達(dá)75.5%。但是,加入硫酸鋅則大幅降低了鈣基吸收劑的CO2吸收性能。
與石灰石原料直接煅燒所得鈣基吸收劑相比,摻雜碳酸鍶、硝酸
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