水蒸气对钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化捕集CO 2 的影响

发布时间：2024-04-08 21:49

　　钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化方法是燃煤电厂烟气中CO2捕集的较有前景技术路线之一。但该技术仍有许多问题待解，如循环过程中吸收剂的活性降低即是其中最主要问题之一。本文利用自制并能实现等温下热重测量的装置，针对石灰石循环吸收CO2工艺，研究了烟气中水蒸气对石灰石循环煅烧/碳酸化特性的影响规律。结果表明，对于刚刚完成煅烧的石灰石来说，煅烧阶段水蒸气的存在会降低吸收剂活性，而碳酸化过程中水蒸气会大幅度提高碳酸化转化率。当煅烧及碳酸化阶段均含有水蒸气时，衰减趋势和转化率与仅碳酸化过程含有水蒸气类似，但呈现的规律不是仅煅烧或仅碳酸化阶段存在水蒸气时效果的简单相加。碳酸化阶段水蒸气的影响与温度、水蒸气浓度、CO2浓度有关。在该实验工况下不存在明显的粒径效应。 研究了烧结对该工艺的影响。结果表明：烧结时间延长，无论是碳酸化反应速率还是最终转化率均明显下降，尤其在快速化学反应控制阶段更为明显；水蒸气对不同烧结时间CaO的影响差异显著。例如，对烧结0min的CaO水蒸气降低了碳酸化转化率，但在延长烧结时间的一些情况下水蒸气却提高了转化率；温度升高，烧结加剧，CaO碳酸化转化率加剧下降；大粒径（355-450...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 CO₂减排的意义
        1.1.1 CO₂的排放与趋势
        1.1.2 CO₂大量排放的危害
        1.1.3 CO₂的分离和捕集
    1.2 钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化分离技术
        1.2.1 技术简介
        1.2.2 发展现状
        1.2.3 研究中存在的问题
    1.3 本课题的研究内容
第2章 实验部分
    2.1 实验材料与设备
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验设备
    2.2 系统简介
    2.3 误差分析
    2.4 数据处理
第3章 水蒸气对钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化的影响
    3.1 引言
    3.2 实验方法及工况
    3.3 单次煅烧-碳酸化实验
    3.4 循环特性分析
    3.5 煅烧和碳酸化阶段水蒸气的影响
    3.6 煅烧阶段水蒸气的影响
    3.7 碳酸化阶段水蒸气的影响
    3.8 反应温度的影响
        3.8.1 煅烧温度的影响
        3.8.2 碳酸化温度的影响
    3.9 碳酸化动力学
        3.9.1 温度的影响
        3.9.2 二氧化碳浓度的影响
        3.9.3 水蒸气的影响
    3.10 粒径的影响
    3.11 石灰石种类的影响
    3.12 本章小结
第4章 烧结对钙基吸收剂循环特性的影响
    4.1 引言
    4.2 实验方法及工况
    4.3 烧结时间的影响
        4.3.1 单次烧结-碳酸化实验
        4.3.2 烧结对循环特性的影响
    4.4 水蒸气的影响
    4.5 温度的影响
    4.6 粒径的影响
    4.7 石灰石种类的影响
    4.8 碳酸化时间的影响
    4.9 本章小结
第5章 孔结构
    5.1 引言
    5.2 实验工况
    5.3 循环过程中孔结构变迁规律
    5.4 煅烧/碳酸化阶段水蒸气的影响
        5.4.1 第 8 次煅烧产物孔结构分析
        5.4.2 机理分析
    5.5 水蒸气对烧结的影响
    5.6 烧结对碳酸化阶段水蒸气催化作用的影响
    5.7 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 全文总结
    6.2 下一步工作建议
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3948863