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《改性鈣基co,2高溫吸附劑的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、西北大學碩士學位論文改性鈣基CO<,2>高溫吸附劑的研究姓名：馬聰申請學位級別：碩士專業(yè)：化學工程指導教師：馬曉迅20100617摘要隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，化石能源的消耗量日益增加，二氧化碳排放量也逐年增大；但C02是引起溫室效應的主要氣體之一，目前越來越大的國際和環(huán)境壓力迫使我國加大C02減排力度?；痣娖髽I(yè)是C02排放的一個重要源頭，而目前火電廠的C02減排回收存在嚴重的能量損失等缺點，相當于減少了13％～37％的凈發(fā)電量，因此開發(fā)高溫下C02的吸附劑成為節(jié)能的關鍵。本論文對CaO基C02高溫吸附劑進行了改性，采用高溫固溶體法、檸檬酸燃燒法和共沉淀法制備了Mg
2、、Al、Ce、Zr、La等幾種元素摻雜改性的C02高溫吸附劑；并應用熱重法(TGA)對制備的吸附劑進行吸附容量及循環(huán)性能評價。針對不同的制備方法，分別就前體(僅在高溫固溶體法中)、摻雜元素、摻雜比例以及循環(huán)穩(wěn)定性進行了分析。結果發(fā)現(xiàn)：本研究中制備的吸附劑均宜在700℃，含30％C02的模擬煙氣氣氛中進行吸附。對于提高吸附劑單次吸附容量來說，摻雜元素的引入對大部分吸附劑都有不利的影響，’僅個別吸附劑有所提高。同種摻雜元素對不同前體制備的CaO的吸附容量影響存在差異，不同摻雜元素對吸附容量的影響不同，La和Mg摻雜的CaO吸附容量下降較?。籆e摻雜使CaO的吸附容量下
3、降較大；CaO的吸附容量隨著摻雜元素比例增加而降低。對所制備的吸附劑的循環(huán)穩(wěn)定性考察發(fā)現(xiàn)：改性后，大部分吸附劑循環(huán)吸附穩(wěn)定性有所提高，以高溫固溶體法中草酸鈣前體的摻La吸附劑(Ca：La=8：2)為例，其10次循環(huán)穩(wěn)定性與空白CaO相比提高了12．69％，20次循環(huán)提高8．4％；檸檬酸法中摻La吸附劑(Ca：La=8：2)10次循環(huán)穩(wěn)定性提高9。2％，20次循環(huán)穩(wěn)定性提高17．6％，而且單次的吸附容量都保持在140叭％。實驗中利用XRD、低溫氮吸附、SEM等手段對制備的吸附劑進行了表征，探討了摻雜后吸附性能改善的原因，證實元素摻雜影響了吸附劑的孔道結構，La等元素
4、使吸附劑孔道結構增強，阻止了孔道崩塌，并有效阻止了CaO顆粒間的燒結，提高了燒結溫度，使吸附穩(wěn)定性得到提高。同時本論文還進行了固定床吸附實驗，對摻雜元素、制備方法、粒徑對吸附劑的吸附曲線(穿透曲線)和吸附速率曲線的影響進行了比較，發(fā)現(xiàn)粒徑較大的吸附劑吸附速率較慢且吸附容量稍低于小粒徑的吸附劑。固定床吸附實驗結果與熱重法吸附實驗一致，是熱重法吸附實驗的放大，與工業(yè)吸附裝置較為接近，更有實際意義。關鍵詞：改性，鈣基，C02，高溫吸附，熱重法IAbstractTheexpeditiousdevelopmentofnationaleconomyincreasestheco
5、nsumptionoffossilenergy,leadingtheincreaseofemissionofcarbondioxide．ItisgeneralacceptedthatC02isoneofthemostimportantculpritofgreenhouseeffect．ThetechnologicaltreatmentonC02reductionmustbeemphasizedundertheenormousintemationalandenvironmentalpressure．Asweallknow,powerplantisoneofthemo
6、stimportantC02emissionsource，howeveritexistsseriousenergyloss，equivalence13~37percentofoverallenergyoutput,causedbytheC02reductionandrecoverytechnologywhichisemployedonthepowerplants．TheexploitationofhightemperaturecompliantC02adsorbent，hence，isthekeytechnologyofenergysaving．Inthethes
7、is，CaO—basedC02hi}ghtemperatureadsorbenthadbeendoped、ⅣitlltheelementsofMg，AI，Ce，Zr,Laandmodifiedbythehightempereturesolidestatemethod，thecitricacidcombustionmethodandthecoprecipitationmethod．Theadsorbent’Scapacityandthecycleperformanceareevaluatedbythethermogravimetryanalysis(TOA)．Inc
8、onnec
