基于不溶性有机胺强化Ca/Mg碳酸盐沉淀的CO 2 固化过程优化及评价
发布时间：2022-05-02 19:39
近年来,大气中以CO2为首的温室气体浓度急剧攀升,其所带来的气候问题也日益突出,CO2的减排迫在眉睫。相比于CCS （CO2的捕集与封存）的纯投入、无经济效益,CCUS （CO2的捕集、利用与封存）技术是一种更符合我国可持续发展的CO2减排方式。由此,本课题组提出了一种新型的CCUS方式,即富钙镁离子溶液CO2碳酸盐化固定技术。富钙镁离子溶液CO2碳酸盐固定技术是利用海水淡化后的浓海水、地下卤水及工业废水等富钙镁离子溶液为原料,以不溶性有机胺作为pH调节剂,强化CO2通入条件下碳酸盐化过程。其不仅能够实现CO2的固定并提供一种新的CCUS途径,还能为这些自然界或工业中产生的富钙镁离子溶液提供新的有效处理方式同时实现废物资源化。首先,在前期工作的基础上,本文对系统固碳模块进行优化。利用表观碱度作为CO2碳酸盐化固定的性能指标,从几种常见不溶性有机胺中筛选出表观碱度最高的二异丁胺-正辛醇体系进行固碳试验研究。结果表明新胺体系能在较短时间内沉淀出溶液中98%的钙离子和91%的镁离子,较前期只能沉淀91%的钙离子的固碳效果更好；反应操作参数对沉淀率有影响,其中相比以及温度的增加都可以提高溶液的...
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 二氧化碳排放现状及CCS技术研究进展
1.1.1 CO_2排放现状
1.1.2 CO_2捕集技术
1.1.3 CO_2封存技术
1.2 CCUS技术研究进展
1.2.1 CCUS定义及其优势
1.2.2 CCUS技术的产业路径及发展
1.2.3 CO_2碳酸盐化利用技术路径
1.3 富钙镁离子溶液CO_2碳酸盐化固定技术
1.4 本文的研究目的和主要内容
第2章 二异丁胺-富钙镁离子溶液体系固定CO_2试验研究
2.1 前言
2.2 胺的选择
2.2.1 表观碱度与碳酸盐沉淀率关系
2.2.2 多种胺醇体系的表观碱度比较研究
2.3 新胺体系CO_2碳酸盐化固定试验研究
2.3.1 试验原料
2.3.2 试验装置
2.3.3 试验流程
2.3.4 试验结果
2.4 本章小结
第3章 强化介质有机胺的再生方法研究
3.1 前言
3.2 电石渣再生不溶性有机胺的试验研究
3.2.1 试验原料
3.2.2 试验流程及测试方法
3.2.3 试验结果
3.3 废碱液再生不溶性有机胺的试验研究
3.3.1 试验原料
3.3.2 试验流程及测试方法
3.3.3 试验结果
3.4 加热再生不溶性有机胺的试验研究
3.5 硅酸盐再生不溶性有机胺的试验研究
3.5.1 试验原理
3.5.2 试验原料
3.5.3 试验流程及测试方法
3.5.4 试验结果
3.6 本章小结
第4章 富钙镁离子溶液CO_2碳酸盐化过程LCA评价
4.1 前言
4.2 生命周期评价方法
4.3 系统界定和清单收集
4.3.1 系统目标与范围
4.3.2 清单分析
4.4 系统建模及结果分析
4.4.1 eBalance模型建立
4.4.2 结果分析
4.5 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文以及获得的荣誉
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析生命周期评价软件eBalance的使用[J]. 平旭彤. 科技创新与应用. 2015(23)
[2]我国CCS技术发展现状及问题分析[J]. 李莎. 山西化工. 2015(04)
[3]Scientific and Engineering Progress in CO2 Minerali zation Using Industrial Waste and Natural Minerals[J]. Heping Xie,Hairong Yue,Jiahua Zhu,Bin Liang,Chun Li,Yufei Wang,Lingzhi Xie,Xiangge Zhou. Engineering. 2015(01)
[4]碳捕捉与封存 低碳经济下的技术大爆发[J]. 夕月. 绿色中国. 2014(14)
[5]中国发展核能的必要性[J]. 杨辰,房超,童节娟. 核动力工程. 2014(S1)
[6]CO2减排CCS与CCU路线的热力学认识[J]. 朱家骅,郭鑫楠,谢和平,夏素兰,梁斌,谢凌志,王子宁. 四川大学学报(工程科学版). 2013(05)
[7]我国生命周期评价（LCA）文献综述及国外最新研究进展[J]. 郑秀君,胡彬. 科技进步与对策. 2013(06)
[8]中国未来二氧化碳减排技术应向CCU方向发展[J]. 谢和平,刘虹,吴刚. 中国能源. 2012(10)
[9]富钙镁离子溶液以碳酸盐沉淀固定CO2的试验研究[J]. 郑艳丽,王文龙,刘鑫,王鹏,陈晓冬,韩贝贝,胡明强,马春元. 工程热物理学报. 2012(09)
[10]CO2矿化反应基础研究Ⅰ.镁橄榄石和蛇纹石盐酸浸出动力学研究[J]. 张建树,张荣,毕继诚. 燃料化学学报. 2011(09)
硕士论文
[1]不溶性胺—富钙溶液体系CO2碳酸化固定试验及理论研究[D]. 刘鑫.山东大学 2014
本文编号：3649826
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 二氧化碳排放现状及CCS技术研究进展
1.1.1 CO_2排放现状
1.1.2 CO_2捕集技术
1.1.3 CO_2封存技术
1.2 CCUS技术研究进展
1.2.1 CCUS定义及其优势
1.2.2 CCUS技术的产业路径及发展
1.2.3 CO_2碳酸盐化利用技术路径
1.3 富钙镁离子溶液CO_2碳酸盐化固定技术
1.4 本文的研究目的和主要内容
第2章 二异丁胺-富钙镁离子溶液体系固定CO_2试验研究
2.1 前言
2.2 胺的选择
2.2.1 表观碱度与碳酸盐沉淀率关系
2.2.2 多种胺醇体系的表观碱度比较研究
2.3 新胺体系CO_2碳酸盐化固定试验研究
2.3.1 试验原料
2.3.2 试验装置
2.3.3 试验流程
2.3.4 试验结果
2.4 本章小结
第3章 强化介质有机胺的再生方法研究
3.1 前言
3.2 电石渣再生不溶性有机胺的试验研究
3.2.1 试验原料
3.2.2 试验流程及测试方法
3.2.3 试验结果
3.3 废碱液再生不溶性有机胺的试验研究
3.3.1 试验原料
3.3.2 试验流程及测试方法
3.3.3 试验结果
3.4 加热再生不溶性有机胺的试验研究
3.5 硅酸盐再生不溶性有机胺的试验研究
3.5.1 试验原理
3.5.2 试验原料
3.5.3 试验流程及测试方法
3.5.4 试验结果
3.6 本章小结
第4章 富钙镁离子溶液CO_2碳酸盐化过程LCA评价
4.1 前言
4.2 生命周期评价方法
4.3 系统界定和清单收集
4.3.1 系统目标与范围
4.3.2 清单分析
4.4 系统建模及结果分析
4.4.1 eBalance模型建立
4.4.2 结果分析
4.5 本章小结
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文以及获得的荣誉
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析生命周期评价软件eBalance的使用[J]. 平旭彤. 科技创新与应用. 2015(23)
[2]我国CCS技术发展现状及问题分析[J]. 李莎. 山西化工. 2015(04)
[3]Scientific and Engineering Progress in CO2 Minerali zation Using Industrial Waste and Natural Minerals[J]. Heping Xie,Hairong Yue,Jiahua Zhu,Bin Liang,Chun Li,Yufei Wang,Lingzhi Xie,Xiangge Zhou. Engineering. 2015(01)
[4]碳捕捉与封存 低碳经济下的技术大爆发[J]. 夕月. 绿色中国. 2014(14)
[5]中国发展核能的必要性[J]. 杨辰,房超,童节娟. 核动力工程. 2014(S1)
[6]CO2减排CCS与CCU路线的热力学认识[J]. 朱家骅,郭鑫楠,谢和平,夏素兰,梁斌,谢凌志,王子宁. 四川大学学报(工程科学版). 2013(05)
[7]我国生命周期评价（LCA）文献综述及国外最新研究进展[J]. 郑秀君,胡彬. 科技进步与对策. 2013(06)
[8]中国未来二氧化碳减排技术应向CCU方向发展[J]. 谢和平,刘虹,吴刚. 中国能源. 2012(10)
[9]富钙镁离子溶液以碳酸盐沉淀固定CO2的试验研究[J]. 郑艳丽,王文龙,刘鑫,王鹏,陈晓冬,韩贝贝,胡明强,马春元. 工程热物理学报. 2012(09)
[10]CO2矿化反应基础研究Ⅰ.镁橄榄石和蛇纹石盐酸浸出动力学研究[J]. 张建树,张荣,毕继诚. 燃料化学学报. 2011(09)
硕士论文
[1]不溶性胺—富钙溶液体系CO2碳酸化固定试验及理论研究[D]. 刘鑫.山东大学 2014
本文编号：3649826
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