Fe/CaO制备表征及其在生物质定向转化中的CO 2 吸收作用机制

发布时间：2021-11-16 09:25

　　能源是当代社会生存和发展的基本保障,也是影响社会经济发展的重要因素。当前的能源主要来自化石燃料,然而由于其不可再生性,导致了日益尖锐的能源匮乏问题,同时,也带来了大气污染、臭氧层破坏、气候变暖等环境问题。因此,以生物质能、太阳能等为代表的新能源成为国内外学者关注的焦点。通过生物质定向气化能够将低品位的生物质能转换成高品位的合成气或富氢气体（后续合成液体燃料）,这一过程需要重点解决燃气中CO₂脱除、焦油大分子深度转化、H2和CO比例调整等问题,其中,CO₂吸收为中心环节。参考众文献,本文提出将Fe掺杂到CaO催化剂,制备CaO基催化剂用于生物质定向气化,且对CaO基催化剂在生物质定向转化中的CO₂吸收性能进行了重点研究。本文考察了CaO的高温CO₂吸收特性,利用热重分析仪研究了升温速率、CO₂浓度和恒温吸收温度对其CO₂吸收特性的影响,得出:在研究范围内,CaO转化率随升温速率增大而减小,随CO₂浓度增大而增大,并根据反应平衡时CO

【文章来源】：中国石油大学(华东)山东省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 生物质定向气化研究现状
    1.3 CO_2吸收剂的研究现状
        1.3.1 CaO基吸收剂在生物质气化中的应用现状
        1.3.2 CaO基吸收剂的制备和表征
        1.3.3 CaO基吸收剂的CO_2吸收动力学研究现状
    1.4 本课题的主要研究内容
第二章 实验总述
    2.1 实验原料及试剂
    2.2 吸收剂制备
    2.3 吸收剂表征
        2.3.1 比表面积及孔结构分析
        2.3.2 X-射线衍射（XRD）分析
        2.3.3 CO_2程序升温脱附（CO_2-TPD）分析
        2.3.4 H_2程序升温还原（H_2-TPR）分析
    2.4 吸收剂性能
        2.4.1 吸收剂性能测试系统
        2.4.2 性能评价指标
第三章 CaO的CO_2吸收特性
    3.1 实验试剂及其物理性质
    3.2 升温速率的影响
    3.3 CO_2浓度（分压）的影响
    3.4 恒温CO_2吸收实验
        3.4.1 温度的影响
        3.4.2 CaO循环吸收CO_2特性
    3.5 本章小结
第四章 Fe的掺杂对CaO特性的影响
    4.1 制备方法的影响
        4.1.1 吸收剂的制备
        4.1.2 吸收剂的表征
        4.1.3 吸收剂的CO_2吸收性能
    4.2 前驱物的影响
        4.2.1 吸收剂的制备
        4.2.2 吸收剂的表征
        4.2.3 吸收剂的CO_2吸收性能
    4.3 Fe含量影响
        4.3.1 吸收剂的制备
        4.3.2 吸收剂的表征
        4.3.3 吸收剂的CO_2吸收性能
    4.4 Fe/CaO吸收剂在生物质定向气化中的应用
    4.5 本章小结
第五章 CaO基吸收剂吸收CO_2的宏观动力学
    5.1 反应条件对CaO基吸收剂CO_2吸收特性的影响
        5.1.1 温度对CaO基吸收剂CO_2吸收特性的影响
        5.1.2 CO_2浓度对CaO基吸收剂CO_2吸收特性的影响
    5.2 动力学模型筛选
    5.3 分段判据及两段模型
    5.4 动力学模型检验
    5.5 本章小结
第六章 论文总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 展望
参考文献
附录
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]CaO-Ca9Al6O18吸收剂的碳酸化反应动力学[J]. 谢苗苗,周志明,祁阳,程振民.  化工学报. 2013(02)
[2]钙基吸收剂循环吸收CO2特性的研究进展[J]. 王俊超,范卫东,李宇,肖萌.  锅炉技术. 2012(02)
[3]高温CO2化学吸收剂的最新研究进展[J]. 邬剑明,于丽雅,晏泓.  硅酸盐通报. 2012(01)
[4]双流化床生物质气化及CO2捕获的模拟[J]. 夏小宝,解东来,叶根银.  可再生能源. 2011(06)
[5]基于钙基吸收剂吸收CO2的研究进展[J]. 任斌,考宏涛,郭涛,况文娟,李爱莉.  化学工程. 2011(09)
[6]生物质合成气制备及合成液体燃料研究进展[J]. 蓝平,蓝丽红,谢涛,廖安平.  化学世界. 2011(07)
[7]CaO催化裂解生物质气化焦油实验研究[J]. 米铁,吴正舜,余新明,吴学军.  太阳能学报. 2011(05)
[8]高温下钙基吸收剂循环吸收CO2的研究进展[J]. 李芹超,陕绍云,贾庆明,蒋丽红,王亚明.  化工新型材料. 2011(05)
[9]现代二氧化碳吸收工艺研究[J]. 张京亮,赵杉林,赵荣祥,李萍,曹祖宾,石薇薇.  当代化工. 2011(01)
[10]纳米钙基CO2吸附剂反应吸附与分解动力学[J]. 师琦,吴素芳,蒋明哲,李清辉.  化工学报. 2009(03)

博士论文
[1]生物质催化气化定向制备合成气过程与机理研究[D]. 成功.华中科技大学 2012
[2]抗烧结钙基吸收剂同时捕集CO2/SO2的循环反应特性及动力学研究[D]. 郭名女.重庆大学 2011

硕士论文
[1]CaO基二氧化碳高温吸附剂碳酸化反应动力学研究[D]. 王耀辉.西北大学 2012
[2]生物质与剩余垃圾混合定向气化实验研究[D]. 李媛.沈阳航空工业学院 2010
[3]CaO基高温CO2吸附剂研究[D]. 李清辉.浙江大学 2007



本文编号：3498599