燃烧法制备硅酸锂脱除燃煤烟气中的二氧化碳性能研究

发布时间：2021-10-17 05:15

　　工业生产会释放大量的CO₂,其中电厂烟气CO₂排放量占全球排放总量的37.5%。从电厂烟气中捕集回收CO₂不仅可以缓解全球温室效应,还可以通过回收副产品从而降低减排成本。因此寻找廉价、高效、稳定且能应用于工业化的高温CO₂吸附材料,实现捕获和回收燃煤烟气中的CO₂,具有非常重要的现实意义。硅酸锂（Li₄SiO₄）由于其在高温下优异的CO₂吸附能力和稳定的循环性能而备受关注。本文提出采用燃烧法合成硅酸锂吸附剂,采取改变燃料种类、配比、调节前驱体pH值、制备工艺等手段,探究燃烧法合成制备硅酸锂的吸附机理,获得硅酸锂吸附剂低浓度CO₂下吸附特性,为提高低浓度CO₂气氛下硅酸锂吸附性能提供依据。主要研究结果如下:（1）本文通过使用柠檬酸和葡萄糖酸为燃料,对不同比例合成的硅酸锂进行吸附性能测试,实验结果表明在体积比为15%CO₂与85%N₂

【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

柠檬酸燃烧法制备的硅酸锂15%CO2吸附性能曲线

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图 2-3 改性柠檬酸燃烧法制备的硅酸锂 15 %CO2吸附曲线Figure 2-3 15 % CO2adsorption curve of lithium silicate prepared by modified citric acidcombustion method从图 2-3 调节 pH 值后的柠檬酸燃烧法制备的硅酸锂低浓度二氧化碳吸附曲线可以得知，CAN1 的最大吸附温度 632 ℃下的最高吸附量为 11.33 wt%，起始吸附反应发生在 420 ℃左右，吸附反应发生最大速率的温度点在 560 ℃，当温度到达 634 ℃时，反应逆向进行，开始进行脱附反应，Li2SiO3和 Li2CO3开始反应生成 Li4SiO4，并释放出 CO2，样品质量开始失重，至 670 ℃左右脱附反应基本完成，此时只有原样品质量的 98 %左右，分析认为是样品煅烧完成之后进行冷却的过程中吸附了空气中的 CO2，造成样品之中的一部分在热重分析仪中测试之前已经进行了吸附反应，而在 634 ℃之前，样品无法进行脱附 CO2的反应，而温度在达到 634 ℃之后，样品进行了完全的脱附反应，这就造成了脱附之后的质量比原样品的质量要低。CAN1.2 与 CAN1 有着相似的规律，但是 CAN1.2的 CO2吸附反应发生的更为迅速，速率更高。从图中可以得知 CAN1.2 的起始吸附反应发生在 420 ℃左右，最高吸附速率在 453 ℃，633 ℃时达到最大吸附量

【参考文献】：
期刊论文
[1]pH值对溶胶-凝胶燃烧法制备CaO/MgO吸收剂反应性能的影响[J]. 吴琪珑,罗聪,郑瑛,丁宁,郑楚光.  动力工程学报. 2012(02)
[2]柠檬酸络合盐燃烧法合成DyFeO3纳米粉体[J]. 姜林文,刘维良,武安华.  稀有金属材料与工程. 2011(S1)
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硕士论文
[1]高温CO2吸附材料在流化床中反应特性研究[D]. 芦江.华中科技大学 2014



本文编号：3441181