氧化钙固硫/储热过程反应活性和稳定性的强化方法及机制
发布时间：2021-02-15 12:34
燃烧发电在短期内将一直是国民经济的主战场,为防止化石燃料燃烧造成环境污染,一系列高效污染物控制技术得到了广泛研究。太阳能热发电技术以清洁的太阳能为能源,可以从根本上避免环境污染和温室效应,近年来受到了广泛关注,然而该技术的发展需要高温储热技术的进步。CaO具有原料来源广泛、成本低、环境友好等诸多优势,其硫酸化反应可以用于高温SO2脱除,其碳酸化反应可以用于高温热化学储热,这两个反应具有共性的科学内涵,即SO2/CO2在多孔CaO内的扩散、吸附和反应过程。然而,CaO反应活性和稳定性低是钙基固硫和储热技术面临的共性问题。对此,本文围绕着CaO反应活性强化、CaO反应稳定性强化以及CaO体积储热密度强化展开了研究,为发展先进钙基固硫和储热技术奠定基础。针对钙基高温固硫/储热技术中氧化钙硫酸化/碳酸化反应活性低的问题,本文详细探究了Na2CO3掺杂对氧化钙硫酸化/碳酸化反应性能的影响规律。传统研究中认为高剂量的Na2CO3掺杂对氧化钙反应活...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
太阳能丰度与其他可再生能源的对比
烧过程中的传热传质，并延长了燃料的停留时间，因而可以燃烧较为料，具有较高的燃尽效率。同时，循环流化床燃烧属于低温燃烧，因免热力型 NOx 的产生，有助于实现超低的 NOx 排放。由于循环流化传热传质特性和较低的燃烧温度，可以直接将石灰石通入流化床内，炉内受热分解为多孔 CaO，并在流化过程中与周围的 SO2进行剧烈的，通过硫酸化反应将烟气中的 SO2固定下来，可以获得较高的脱硫效流化床脱硫技术具有系统简单、运行成本低、无污水处理问题等诸多优来得到了研究者的广泛关注。 钙循环储热技术储热技术根据其储热原理的不同可以分为显热储热、潜热储热和热化显热储热和潜热储热主要通过材料的物理变化实现热能的储存，不涉的断裂，因此储热量较低。而化学储热则是借助化学键能对热能进行储储热量高、无需保温措施、储热时间长等优势。以储存 6.7 MJ 的热能为和潜热储热技术分别需要 34 m3和 20 m3的储热介质，而化学储热则储热介质，其成本也相对较低[32]。
其后，Alefeld 等[34]提出利用 CaO 水合和分解反储存电厂余热。1978 年，Ono 等研究了金属氢化储存的可行性，发现金属氢化物具有较高的储热效用 MgO 水合和煅烧反应（MgO + H2O → Mg(OH围绕这一概念开展了大量的研究工作。目前，化学/氨合盐[35,36]、金属氢化物[37–40]和金属氢氧化物[41–金属氧化物[48–51]和金属碳酸盐[52–55]等。学储热技术中，钙循环储热技术因其较高的充放热储存。图 1-3 展示了钙循环储热的原理图。在储热 和 CO2，将太阳能转化为 CaO 中的化学能；当需成 CaCO3，并释放出热量。早在 20 世纪 70 年代程用于太阳能储热的概念，然而此后，关于太阳能了熔盐储热技术，钙循环储热的研究一度陷入停滞术在 CO2捕集领域的应用，研究者对钙循环技术的到钙循环储热技术原料成本低、来源广泛、环境J/m3）的优势，该技术重新引起了研究者的兴趣。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国雾霾污染的空间效应及经济、能源结构影响[J]. 马丽梅,张晓. 中国工业经济. 2014(04)
[2]世界石油探明储量分布特征与空间格局演化[J]. 杨宇,刘毅,金凤君. 世界地理研究. 2014(01)
[3]2013年 全球油气储量、石油产量增长平缓[J]. 梁刚,裴国平,王宇. 国际石油经济. 2014(Z1)
[4]低碳经济目标下一次能源消费结构影响因素分析[J]. 范德成,王韶华,张伟. 资源科学. 2012(04)
[5]基于补偿效应下CaSO4产物层离子扩散的研究[J]. 王松岭,尚建宇,冯垚飞. 华北电力大学学报(自然科学版). 2011(06)
[6]CaO脱硫化学反应速率与气体扩散速率对比[J]. 王世昌,姚强,徐旭常. 工程热物理学报. 2006(S2)
[7]我国煤炭资源的洁净利用分析[J]. 张英杰,巩冠群,王兴涌. 煤炭经济研究. 2006(11)
[8]CaO固硫过程中Ca2+在CaSO4产物层内扩散的研究[J]. 杨海波,武增华,邱新平,王军民,刘金权,郭峰. 化学学报. 2003(09)
本文编号：3034856
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
太阳能丰度与其他可再生能源的对比
烧过程中的传热传质，并延长了燃料的停留时间，因而可以燃烧较为料，具有较高的燃尽效率。同时，循环流化床燃烧属于低温燃烧，因免热力型 NOx 的产生，有助于实现超低的 NOx 排放。由于循环流化传热传质特性和较低的燃烧温度，可以直接将石灰石通入流化床内，炉内受热分解为多孔 CaO，并在流化过程中与周围的 SO2进行剧烈的，通过硫酸化反应将烟气中的 SO2固定下来，可以获得较高的脱硫效流化床脱硫技术具有系统简单、运行成本低、无污水处理问题等诸多优来得到了研究者的广泛关注。 钙循环储热技术储热技术根据其储热原理的不同可以分为显热储热、潜热储热和热化显热储热和潜热储热主要通过材料的物理变化实现热能的储存，不涉的断裂，因此储热量较低。而化学储热则是借助化学键能对热能进行储储热量高、无需保温措施、储热时间长等优势。以储存 6.7 MJ 的热能为和潜热储热技术分别需要 34 m3和 20 m3的储热介质，而化学储热则储热介质，其成本也相对较低[32]。
其后，Alefeld 等[34]提出利用 CaO 水合和分解反储存电厂余热。1978 年，Ono 等研究了金属氢化储存的可行性，发现金属氢化物具有较高的储热效用 MgO 水合和煅烧反应（MgO + H2O → Mg(OH围绕这一概念开展了大量的研究工作。目前，化学/氨合盐[35,36]、金属氢化物[37–40]和金属氢氧化物[41–金属氧化物[48–51]和金属碳酸盐[52–55]等。学储热技术中，钙循环储热技术因其较高的充放热储存。图 1-3 展示了钙循环储热的原理图。在储热 和 CO2，将太阳能转化为 CaO 中的化学能；当需成 CaCO3，并释放出热量。早在 20 世纪 70 年代程用于太阳能储热的概念，然而此后，关于太阳能了熔盐储热技术，钙循环储热的研究一度陷入停滞术在 CO2捕集领域的应用，研究者对钙循环技术的到钙循环储热技术原料成本低、来源广泛、环境J/m3）的优势，该技术重新引起了研究者的兴趣。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国雾霾污染的空间效应及经济、能源结构影响[J]. 马丽梅,张晓. 中国工业经济. 2014(04)
[2]世界石油探明储量分布特征与空间格局演化[J]. 杨宇,刘毅,金凤君. 世界地理研究. 2014(01)
[3]2013年 全球油气储量、石油产量增长平缓[J]. 梁刚,裴国平,王宇. 国际石油经济. 2014(Z1)
[4]低碳经济目标下一次能源消费结构影响因素分析[J]. 范德成,王韶华,张伟. 资源科学. 2012(04)
[5]基于补偿效应下CaSO4产物层离子扩散的研究[J]. 王松岭,尚建宇,冯垚飞. 华北电力大学学报(自然科学版). 2011(06)
[6]CaO脱硫化学反应速率与气体扩散速率对比[J]. 王世昌,姚强,徐旭常. 工程热物理学报. 2006(S2)
[7]我国煤炭资源的洁净利用分析[J]. 张英杰,巩冠群,王兴涌. 煤炭经济研究. 2006(11)
[8]CaO固硫过程中Ca2+在CaSO4产物层内扩散的研究[J]. 杨海波,武增华,邱新平,王军民,刘金权,郭峰. 化学学报. 2003(09)
本文编号：3034856
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