氨基酸离子液体-碳酸钾水溶液碳捕集与腐蚀特性研究
发布时间：2023-02-20 20:12
近年来,二氧化碳(carbon dioxide,CO2)的过量排放所导致的全球性气候问题严重影响了生态和经济的可持续发展。火力发电行业是我国最大的CO2排放源,烟气中低分压CO2的捕集已引起广泛关注。基于钾碱溶液的化学吸收法因工艺简单、成本较低以及吸收能力强等优点,在CO2捕集领域具有良好的应用潜力,但吸收速率低、设备腐蚀强和高能耗是制约该工艺推广应用的主要瓶颈。面向火电厂烟气中CO2捕集,需考虑CO2的低分压特性,构建新型高效吸收系统,降低富液再生和贫液冷却过程的能耗及吸收液对设备的酸腐蚀。本文以碳酸钾(potassium carbonate,K2CO3)为吸收主体,引入四甲基铵甘氨酸盐(tetramethylammonium glycinate,[N1111][Gly])、1-丁基-3-甲基咪唑甘氨酸盐(1-butyl-3-methylimidazolium glycinate,[Bmim][Gly])和 1-丁基-3 甲基咪唑赖氨酸盐(l-butyl-3-methyl-imidazolium lysinate,[Bmim][Lys])3 种氨基酸离子液体(amino acid i...
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号表
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 二氧化碳排放的背景及危害
1.1.2 碳排放现状
1.1.3 全球应对气候变化的政策
1.1.4 中国应对气候变化政策
1.2 燃煤/燃气电厂碳捕集技术运行现状
1.3 化学吸收法研究现状
1.3.1 碳酸钾溶液
1.3.2 改性碳酸钾溶液
1.3.3 离子液体促进的碳酸钾溶液
1.4 课题的立题意义
1.4.1 K2CO3-AAILs水溶液对CO2吸收性能的影响规律
1.4.2 促进机理
1.4.3 体系粘度及吸收速率的影响规律
1.4.4 碳钢在CO2-K2CO3-AAILs吸收体系中的腐蚀规律
1.5 课题研究内容及研究路线
第2章 氨基酸离子液体促进的碳酸钾水溶液对CO2的吸收性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验仪器
2.2.2 实验试剂
2.2.3 实验系统
2.3 结果与讨论
2.3.1 氨基酸离子液体促进的碳酸钾水溶液对CO2的吸收性能
2.3.2 氨基酸离子液体促进的碳酸钾水溶液对低分压CO2的吸收性能
2.3.3 与传统K2CO3体系吸收性能的比较
2.4 本章小结
第3章 氨基酸离子液体促进碳酸钾水溶液吸收CO2的过程与机制
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验仪器
3.2.2 实验试剂
3.2.3 实验方法
3.3 计算模型
3.3.1 粘度模型
3.3.2 表观吸收速率计算方法
3.3.3 表观吸收速率影响机制
3.4 结果与讨论
3.4.1 粘度及其影响因素
3.4.2 表观吸收速率及其影响因素
3.4 本章小结
第4章 碳钢在负载CO2的氨基酸离子液体-碳酸钾体系中的腐蚀特性研究
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 实验仪器
4.2.2 实验试剂和材料
4.2.3 实验系统
4.3 碳钢在负载CO2的氨基酸离子液体-碳酸钾体系中的腐蚀机理
4.4 结果与讨论
4.4.1 碳钢在K2CO3-AAILs-CO2吸收液中的腐蚀参数和腐蚀速率
4.4.2 操作条件对碳钢在K2CO3-AAILs吸收液中的腐蚀速率的影响
4.4.3 AAIL对腐t虫的抑制机g
4.5 与传统K2CO3促进体系腐蚀特性的比较
4.6 本章小结
第5章 板式塔中氨基酸离子液体-碳酸钾水溶液对模拟烟气CO2的脱除效果
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验仪器
5.2.2 实验试剂
5.2.3 实验系统
5.2.4 参数计算
5.3 结果与讨论
5.3.1 实时曲线分析
5.3.2 进液流量对CO2脱除效果的影响
5.3.3 进气流量对CO2脱除效果的影响
5.3.4 塔板数对CO2脱除效果的影响
5.4 本章小结
第6章 结论和展望
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 未来研究工作的展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
攻读博士学位期间参加的科研工作
致谢
作者简介
本文编号：3747239
【文章页数】：136 页
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摘要
ABSTRACT
主要符号表
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 二氧化碳排放的背景及危害
1.1.2 碳排放现状
1.1.3 全球应对气候变化的政策
1.1.4 中国应对气候变化政策
1.2 燃煤/燃气电厂碳捕集技术运行现状
1.3 化学吸收法研究现状
1.3.1 碳酸钾溶液
1.3.2 改性碳酸钾溶液
1.3.3 离子液体促进的碳酸钾溶液
1.4 课题的立题意义
1.4.1 K2CO3-AAILs水溶液对CO2吸收性能的影响规律
1.4.2 促进机理
1.4.3 体系粘度及吸收速率的影响规律
1.4.4 碳钢在CO2-K2CO3-AAILs吸收体系中的腐蚀规律
1.5 课题研究内容及研究路线
第2章 氨基酸离子液体促进的碳酸钾水溶液对CO2的吸收性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验仪器
2.2.2 实验试剂
2.2.3 实验系统
2.3 结果与讨论
2.3.1 氨基酸离子液体促进的碳酸钾水溶液对CO2的吸收性能
2.3.2 氨基酸离子液体促进的碳酸钾水溶液对低分压CO2的吸收性能
2.3.3 与传统K2CO3体系吸收性能的比较
2.4 本章小结
第3章 氨基酸离子液体促进碳酸钾水溶液吸收CO2的过程与机制
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验仪器
3.2.2 实验试剂
3.2.3 实验方法
3.3 计算模型
3.3.1 粘度模型
3.3.2 表观吸收速率计算方法
3.3.3 表观吸收速率影响机制
3.4 结果与讨论
3.4.1 粘度及其影响因素
3.4.2 表观吸收速率及其影响因素
3.4 本章小结
第4章 碳钢在负载CO2的氨基酸离子液体-碳酸钾体系中的腐蚀特性研究
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 实验仪器
4.2.2 实验试剂和材料
4.2.3 实验系统
4.3 碳钢在负载CO2的氨基酸离子液体-碳酸钾体系中的腐蚀机理
4.4 结果与讨论
4.4.1 碳钢在K2CO3-AAILs-CO2吸收液中的腐蚀参数和腐蚀速率
4.4.2 操作条件对碳钢在K2CO3-AAILs吸收液中的腐蚀速率的影响
4.4.3 AAIL对腐t虫的抑制机g
4.5 与传统K2CO3促进体系腐蚀特性的比较
4.6 本章小结
第5章 板式塔中氨基酸离子液体-碳酸钾水溶液对模拟烟气CO2的脱除效果
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验仪器
5.2.2 实验试剂
5.2.3 实验系统
5.2.4 参数计算
5.3 结果与讨论
5.3.1 实时曲线分析
5.3.2 进液流量对CO2脱除效果的影响
5.3.3 进气流量对CO2脱除效果的影响
5.3.4 塔板数对CO2脱除效果的影响
5.4 本章小结
第6章 结论和展望
6.1 结论
6.2 创新点
6.3 未来研究工作的展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
攻读博士学位期间参加的科研工作
致谢
作者简介
本文编号：3747239
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