化学链技术处理咖啡渣/磷石膏固体废弃物研究
发布时间：2021-08-24 11:14
在能源紧缺与环境污染的背景下,各国大力发展清洁能源高效利用技术。化学链燃烧技术（CLC）是一种清洁新颖高效的技术,通过利用载氧体将晶格氧传递给燃料,空气与燃料无需直接接触,在捕集CO2气体的同时还能实现能量的梯级利用。化学链气化技术（CLG）通过控制载氧体、气化剂、燃料三者之间的比率,实现燃料的不完全燃烧来获得目的气化产物。咖啡渣是咖啡饮品制作过程中产生的废弃物,而磷石膏是湿法制磷酸过程中产生的副产物。将化学链技术应用于咖啡渣及磷石膏固体废弃物的资源化处理,分别以咖啡渣化学链气化、磷石膏作为钙基复合载氧体的活性组分用于煤化学链燃烧的方式来实现对两种固体废弃物的处理。论文主要研究内容如下:（1）利用溶胶-凝胶法制备了氧化铁（Fe2O3）为活性组分,天然凹凸棒土（ATP）为惰性载体,硝酸钾（KNO3）修饰的Fe4ATP6K1铁基复合载氧体,在高温流化床中考察反应温度、水蒸气流量和O/C摩尔比对咖啡渣化学链气化过程的影响。与石英砂为床料的咖啡渣气化相比,Fe4ATP6K1载氧体为床料的咖啡渣化学链气化对应...
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 文献综述
1.1 课题背景
1.2 化学链燃烧（CLC）
1.2.1 化学链燃烧简介
1.2.2 化学链燃烧技术研究进展
1.3 化学链气化（CLG）
1.3.1 化学链气化简介
1.3.2 化学链气化研究进展
1.4 磷石膏资源化利用
1.4.1 磷石膏综合利用现状简介
1.4.2 磷石膏还原分解的研究进展
1.5 本文的研究内容及创新点
1.5.1 研究内容
1.5.2 创新点
2 Fe4ATP6K1铁基复合载氧体/咖啡渣化学链气化性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 铁基复合载氧体的制备
2.2.2 实验物料
2.2.3 实验装置、条件及实验流程
2.2.4 数据处理方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 K在咖啡渣化学链气化反应中的作用
2.3.2 操作条件对咖啡渣化学链气化的影响
2.3.3 Fe4ATP6K1载氧体的循环反应特性
2.3.4 循环过程中Fe4ATP6K1载氧体结构组成变化
2.4 本章小结
3 助剂修饰PG-Bentonite载氧体/煤化学链燃烧反应特性
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料及载氧体制备
3.2.2 实验装置、条件及实验流程
3.2.3 数据处理方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 不同复合载氧体反应特性
3.3.2 不同NiO浸渍量对Ni-PG/Ben载氧体反应活性的影响
3.3.3 不同载氧体化学链燃烧反应特性
3.3.4 Ni-PG/Ben载氧体循环反应特性
3.4 本章小结
4 CO_2气氛下褐煤还原磷石膏TG-FTIR研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验物料
4.2.2 实验装置和条件
4.2.3 求解动力学方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 不同气氛对褐煤热解及分解磷石膏的影响
4.3.2 不同Ca/C摩尔配比下TG-FTIR分析
4.3.3 不同Ca/C摩尔配比下反应产物晶相分析
4.3.4 不同Ca/C摩尔配比下的反应历程
4.3.5 褐煤还原磷石膏反应动力学研究
4.4 本章小结
结论与展望
结论
展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质气化技术的优化方向[J]. 徐群财. 生物技术世界. 2015(10)
[2]K2CO3修饰钙基载氧体的煤化学链气化反应特性[J]. 胡修德,贾伟华,刘永卓,杨明明,郭庆杰. 高校化学工程学报. 2015(01)
[3]Fe2O3/ATP载氧体制备及煤化学链燃烧性能研究[J]. 杨明明,刘永卓,贾伟华,胡修德,郭庆杰. 燃料化学学报. 2015(02)
[4]钙基复合载氧体-煤化学链气化性能[J]. 胡修德,贾伟华,杨明明,刘永卓,郭庆杰. 中国粉体技术. 2014(06)
[5]CaSO4载氧体-煤化学链气化过程气化剂的影响（英文）[J]. 刘永卓,贾伟华,郭庆杰,Hojung Ryu. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2014(Z1)
[6]中美气候变化联合声明[J]. 本刊编辑部. 中国能源. 2014(11)
[7]Ca-Fe/bentonite载氧体煤化学链燃烧反应特性[J]. 贾伟华,胡修德,刘永卓,杨明明,郭庆杰. 燃料化学学报. 2014(09)
[8]煤化学链转化技术研究进展[J]. 刘永卓,郭庆杰,田红景. 化工进展. 2014(06)
[9]煤化学链燃烧中CaSO4/膨润土复合载氧体的反应特性[J]. 贾伟华,刘永卓,胡修德,杨明明,郭庆杰. 化学反应工程与工艺. 2014(01)
[10]Cu修饰的Fe2O3/Al2O3氧载体的循环反应稳定性研究[J]. 杨伟进,赵海波,梅道锋,郑楚光. 燃料化学学报. 2014(01)
硕士论文
[1]金川二矿磷石膏-矿渣基新型胶凝材料开发试验研究[D]. 王世昌.内蒙古科技大学 2015
[2]钙基复合载氧体/煤化学链气化反应性能研究[D]. 胡修德.青岛科技大学 2014
[3]煤化学链燃烧钙基复合载氧体的制备及性能研究[D]. 贾伟华.青岛科技大学 2014
[4]煤/载氧体化学链气化钙基复合载氧体的制备及性能研究[D]. 郗艳荣.青岛科技大学 2013
[5]铁基载氧体/煤化学链气化反应及动力学研究[D]. 程煜.青岛科技大学 2013
[6]一氧化碳还原分解磷石膏的研究[D]. 杜亚雷.昆明理工大学 2010
本文编号：3359881
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 文献综述
1.1 课题背景
1.2 化学链燃烧（CLC）
1.2.1 化学链燃烧简介
1.2.2 化学链燃烧技术研究进展
1.3 化学链气化（CLG）
1.3.1 化学链气化简介
1.3.2 化学链气化研究进展
1.4 磷石膏资源化利用
1.4.1 磷石膏综合利用现状简介
1.4.2 磷石膏还原分解的研究进展
1.5 本文的研究内容及创新点
1.5.1 研究内容
1.5.2 创新点
2 Fe4ATP6K1铁基复合载氧体/咖啡渣化学链气化性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 铁基复合载氧体的制备
2.2.2 实验物料
2.2.3 实验装置、条件及实验流程
2.2.4 数据处理方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 K在咖啡渣化学链气化反应中的作用
2.3.2 操作条件对咖啡渣化学链气化的影响
2.3.3 Fe4ATP6K1载氧体的循环反应特性
2.3.4 循环过程中Fe4ATP6K1载氧体结构组成变化
2.4 本章小结
3 助剂修饰PG-Bentonite载氧体/煤化学链燃烧反应特性
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料及载氧体制备
3.2.2 实验装置、条件及实验流程
3.2.3 数据处理方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 不同复合载氧体反应特性
3.3.2 不同NiO浸渍量对Ni-PG/Ben载氧体反应活性的影响
3.3.3 不同载氧体化学链燃烧反应特性
3.3.4 Ni-PG/Ben载氧体循环反应特性
3.4 本章小结
4 CO_2气氛下褐煤还原磷石膏TG-FTIR研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验物料
4.2.2 实验装置和条件
4.2.3 求解动力学方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 不同气氛对褐煤热解及分解磷石膏的影响
4.3.2 不同Ca/C摩尔配比下TG-FTIR分析
4.3.3 不同Ca/C摩尔配比下反应产物晶相分析
4.3.4 不同Ca/C摩尔配比下的反应历程
4.3.5 褐煤还原磷石膏反应动力学研究
4.4 本章小结
结论与展望
结论
展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质气化技术的优化方向[J]. 徐群财. 生物技术世界. 2015(10)
[2]K2CO3修饰钙基载氧体的煤化学链气化反应特性[J]. 胡修德,贾伟华,刘永卓,杨明明,郭庆杰. 高校化学工程学报. 2015(01)
[3]Fe2O3/ATP载氧体制备及煤化学链燃烧性能研究[J]. 杨明明,刘永卓,贾伟华,胡修德,郭庆杰. 燃料化学学报. 2015(02)
[4]钙基复合载氧体-煤化学链气化性能[J]. 胡修德,贾伟华,杨明明,刘永卓,郭庆杰. 中国粉体技术. 2014(06)
[5]CaSO4载氧体-煤化学链气化过程气化剂的影响（英文）[J]. 刘永卓,贾伟华,郭庆杰,Hojung Ryu. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2014(Z1)
[6]中美气候变化联合声明[J]. 本刊编辑部. 中国能源. 2014(11)
[7]Ca-Fe/bentonite载氧体煤化学链燃烧反应特性[J]. 贾伟华,胡修德,刘永卓,杨明明,郭庆杰. 燃料化学学报. 2014(09)
[8]煤化学链转化技术研究进展[J]. 刘永卓,郭庆杰,田红景. 化工进展. 2014(06)
[9]煤化学链燃烧中CaSO4/膨润土复合载氧体的反应特性[J]. 贾伟华,刘永卓,胡修德,杨明明,郭庆杰. 化学反应工程与工艺. 2014(01)
[10]Cu修饰的Fe2O3/Al2O3氧载体的循环反应稳定性研究[J]. 杨伟进,赵海波,梅道锋,郑楚光. 燃料化学学报. 2014(01)
硕士论文
[1]金川二矿磷石膏-矿渣基新型胶凝材料开发试验研究[D]. 王世昌.内蒙古科技大学 2015
[2]钙基复合载氧体/煤化学链气化反应性能研究[D]. 胡修德.青岛科技大学 2014
[3]煤化学链燃烧钙基复合载氧体的制备及性能研究[D]. 贾伟华.青岛科技大学 2014
[4]煤/载氧体化学链气化钙基复合载氧体的制备及性能研究[D]. 郗艳荣.青岛科技大学 2013
[5]铁基载氧体/煤化学链气化反应及动力学研究[D]. 程煜.青岛科技大学 2013
[6]一氧化碳还原分解磷石膏的研究[D]. 杜亚雷.昆明理工大学 2010
本文编号：3359881
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