活性炭材料吸附分离烟气中二氧化碳研究
发布时间：2021-01-28 04:45
燃烧后二氧化碳捕集技术是短时间内控制二氧化碳排放、缓解气候变化最为有效的途径。其中吸附分离以其系统工艺简单、投资成本少、能耗低等优点而被视为是一种具有前景的二氧化碳分离技术。然而,目前还未实现大规模应用于烟气中CO2捕集,对吸附过程的认识对该技术的发展和应用显得非常重要。在诸多吸附剂中,活性炭由于具备易于再生、稳定性好、对水分不敏感及成本低等优势,是用于烟气中CO2捕集最为合适的吸附剂选择。本文选用活性炭材料作为吸附剂,采用理论与实验相结合的方法对吸附过程特性、再生性能等问题进行深入探讨,并对低成本、高性能活性炭吸附材料的开发进行研究。采用模拟烟气对活性炭在固定吸附床上进行动态吸附CO2实验,通过床柱中温度变化来了解吸附过程内在传质现象,考察进气流量及吸附压力对吸附的影响机制,以床柱效率评价床柱的实际有效利用。结果发现,进气流量增大,吸附传质区的移动速度加快,吸附效果减弱,床柱效率下降;吸附压力增大,传质区的移动速度变慢,床柱效率更高。在该系统中进行含水吸附实验,结果发现水分对活性炭吸附存有一定的负面影响。对活性炭吸附C...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：168 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．?１全球气候变化的观测资料ｎ］：ａ－１８５０至２０１２年间均值年度综合全球平均??陆地和海洋表面温度距平；ｂ－１９０１至２０１２年间全球平均海平面变化
Ｆｉｇ?１．３?Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ?Ｃ〇２?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?ａｔ?Ｍａｕｎａ?Ｌｏａ?Ｏｂｓｅｒｖａｔｏｒｙ．??从全球来看，经济发展和人口增长带来世界能源需求的日益增加，在过去４年化石燃料在世界能源供应中所占份额相对稳定，２０１４年化石能源占到全的一次能源的８２％，这对造成Ｃ０２排放增长起着关键作用Ｗ。图１．４为来自燃烧产生Ｃ０２排放的年增长趋势。据统计，自１７５１年以来，化石燃料燃烧泥生产释放到大气中的碳超过４０００亿吨，这些燃料燃烧的Ｃ０２排放量有一发生在始于１９８０年代后期到现在的近４０年时间内。全球来看，２０１４年液固体燃料Ｃ〇２排放占到７５．１％，气体燃料燃烧Ｃ０２排放占到１８．５％，水泥生排放量比过去的十年增加了一倍多，占全球Ｃ０２排放量的５．８％［｜（）］。??根据２０１７年的ＢＰ世界能源统计年鉴［｜｜］，?２０１６年全球能源利用的Ｃ０２排量达到３３４亿吨，与２０１５年相比仅增长０．１％，低于前十年（２００５－２０１５）?１．６均增长率，而且过去２０１４－２０１６年连续三年都低于平均增长率，为１９８１年最低。近年的Ｃ０２排放增长放缓主要因为新兴经济体，非经合组织（ｎｏｎ－ＯＥＣＤ０．８，３．４，ＯＥＣＤ）
?ｚｏｎｅ－?２０１５??图１．５全球主要国家和地区的化石燃料使用和水泥生产的Ｃ０２排放量［１２］??Ｆｉｇ?１．５?ＣＯ２?ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ?ｆｒｏｍ?ｆｏｓｓｉｌ－ｆｕｅｌ?ｕｓｅ?ａｎｄ?ｃｅｍｅｎｔ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｔｏｐ?５??ｅｍｉｔｔｉｎｇ?ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ?ａｎｄ?Ｅｕｒｏｐｅａｎ?Ｕｎｉｏｎ．??全球前五大Ｃ〇２排放国及欧盟的Ｃ〇２排放量如图１．５所示。进入２１世纪以??来，中国随着经济的飞速发展二氧化碳排放量迅猛增长，于２００５年超过美国位??居世界首位。２?０１５年，中国的Ｃ?０２排放量为１０７亿吨，约占全球从排放量的２?９％，??５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Amine-functionalized low-cost industrial grade multi-walled carbon nanotubes for the capture of carbon dioxide[J]. Qing Liu,Yao Shi,Shudong Zheng,Liqi Ning,Qing Ye,Mengna Tao,Yi He. Journal of Energy Chemistry. 2014(01)
[2]Efficient CO2 capture on low-cost silica gel modified by polyethyleneimine[J]. Ke Wang,Hongyan Shang,Lin Li,Xinlong Yan,Zifeng Yan,Chenguang Liu,Qingfang Zha State Key Laboratory of Heavy Oil Processing,China University of Petroleum,Qingdao 266555,Shandong,China. Journal of Natural Gas Chemistry. 2012(03)
本文编号：3004380
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：168 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．?１全球气候变化的观测资料ｎ］：ａ－１８５０至２０１２年间均值年度综合全球平均??陆地和海洋表面温度距平；ｂ－１９０１至２０１２年间全球平均海平面变化
Ｆｉｇ?１．３?Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ?Ｃ〇２?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?ａｔ?Ｍａｕｎａ?Ｌｏａ?Ｏｂｓｅｒｖａｔｏｒｙ．??从全球来看，经济发展和人口增长带来世界能源需求的日益增加，在过去４年化石燃料在世界能源供应中所占份额相对稳定，２０１４年化石能源占到全的一次能源的８２％，这对造成Ｃ０２排放增长起着关键作用Ｗ。图１．４为来自燃烧产生Ｃ０２排放的年增长趋势。据统计，自１７５１年以来，化石燃料燃烧泥生产释放到大气中的碳超过４０００亿吨，这些燃料燃烧的Ｃ０２排放量有一发生在始于１９８０年代后期到现在的近４０年时间内。全球来看，２０１４年液固体燃料Ｃ〇２排放占到７５．１％，气体燃料燃烧Ｃ０２排放占到１８．５％，水泥生排放量比过去的十年增加了一倍多，占全球Ｃ０２排放量的５．８％［｜（）］。??根据２０１７年的ＢＰ世界能源统计年鉴［｜｜］，?２０１６年全球能源利用的Ｃ０２排量达到３３４亿吨，与２０１５年相比仅增长０．１％，低于前十年（２００５－２０１５）?１．６均增长率，而且过去２０１４－２０１６年连续三年都低于平均增长率，为１９８１年最低。近年的Ｃ０２排放增长放缓主要因为新兴经济体，非经合组织（ｎｏｎ－ＯＥＣＤ０．８，３．４，ＯＥＣＤ）
?ｚｏｎｅ－?２０１５??图１．５全球主要国家和地区的化石燃料使用和水泥生产的Ｃ０２排放量［１２］??Ｆｉｇ?１．５?ＣＯ２?ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ?ｆｒｏｍ?ｆｏｓｓｉｌ－ｆｕｅｌ?ｕｓｅ?ａｎｄ?ｃｅｍｅｎｔ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｔｏｐ?５??ｅｍｉｔｔｉｎｇ?ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ?ａｎｄ?Ｅｕｒｏｐｅａｎ?Ｕｎｉｏｎ．??全球前五大Ｃ〇２排放国及欧盟的Ｃ〇２排放量如图１．５所示。进入２１世纪以??来，中国随着经济的飞速发展二氧化碳排放量迅猛增长，于２００５年超过美国位??居世界首位。２?０１５年，中国的Ｃ?０２排放量为１０７亿吨，约占全球从排放量的２?９％，??５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Amine-functionalized low-cost industrial grade multi-walled carbon nanotubes for the capture of carbon dioxide[J]. Qing Liu,Yao Shi,Shudong Zheng,Liqi Ning,Qing Ye,Mengna Tao,Yi He. Journal of Energy Chemistry. 2014(01)
[2]Efficient CO2 capture on low-cost silica gel modified by polyethyleneimine[J]. Ke Wang,Hongyan Shang,Lin Li,Xinlong Yan,Zifeng Yan,Chenguang Liu,Qingfang Zha State Key Laboratory of Heavy Oil Processing,China University of Petroleum,Qingdao 266555,Shandong,China. Journal of Natural Gas Chemistry. 2012(03)
本文编号：3004380
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