含油污泥基掺氮多孔炭材料制备及其CO 2 吸附性能研究

发布时间：2023-05-13 20:02

　　随着近年来油田开采领域的不断发展,随之而来的环境问题也应运而生,首当其冲就是含油污泥对水源,土壤以及大气造成的危害。含油污泥成分复杂,主要由各种石油烃、水、重金属盐和固体矿物质颗粒组成,对动植物资源和生态环境造成了严重的破坏,但含油污泥中较高的石油烃含量仍是一种潜在的可回收资源,对其开展资源化处理具有一定的经济收益和环境价值。含油污泥通过热解可以回收油、气,实现资源化利用。同时,热解产生的焦炭可用于制备多孔炭材料,炭材料因具有较大的比表面积、复杂的孔隙结构、热稳定性强和可重复利用等优点被广泛的运用于CO₂吸附。基于此,本文提出了一种预炭化-活化两步法制备含油污泥基掺氮多孔炭材料一体化工艺。采用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、比表面积及孔隙分析仪等对掺氮前后、不同活化温度、不同尿素掺混比以及不同吸附环境下炭材料的比表面积、孔隙结构及CO₂吸附性能进行全面分析,系统研究并总结各类因素对多孔炭材料物理结构和CO₂吸附特性的影响规律。在含油污泥热解的基础上,以KOH为活化剂在不同活化温度(600℃、700℃和800℃)下对含油污...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
主要符号表
第一章 绪论
    1.1 课题背景及意义
        1.1.1 含油污泥的产生及危害
        1.1.2 二氧化碳的产生及危害
    1.2 油田含油污泥热处理技术研究现状
    1.3 CO₂捕集技术发展现状
        1.3.1 物理吸附
        1.3.2 化学吸附
    1.4 掺氮炭材料对CO₂吸附的研究现状
    1.5 选题意义及研究内容
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 主要研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验样品
    2.2 实验药品与实验仪器
    2.3 实验方法与步骤
    2.4 本论文采用的表征方法及测试手段
第三章 不同活化温度及掺氮对炭材料吸附二氧化碳性能的影响
    3.1 实验方案
    3.2 产品表征
        3.2.1 SEM
        3.2.2 TEM
        3.2.3 BET
        3.2.4 XRD
        3.2.5 XPS
        3.2.6 FTIR
        3.2.7 TG和可再生性分析
        3.2.8 CO₂/N₂选择性吸附
    3.3 本章小结
第四章 不同尿素掺混比下制备的掺氮多孔炭材料对二氧化碳吸附性能的影响
    4.1 实验方案
    4.2 产品表征
        4.2.1 SEM
        4.2.2 TEM
        4.2.3 BET
        4.2.4 XRD
        4.2.5 XPS
        4.2.6 FTIR
        4.2.7 TG可再生性分析
        4.2.8 CO₂/N₂选择性吸附
    4.3 本章小结
第五章 含油污泥基掺氮多孔炭材料的烟气吸附性能研究
    5.1 实验及研究方法
    5.2 不同吸附环境下炭材料的烟气吸附特性研究
        5.2.1 炭材料的制备温度
        5.2.2 模拟烟气的流化速度
        5.2.3 吸附过程的环境温度
        5.2.4 样品厚度
    5.3 含油污泥基炭材料应用于烟气吸附的经济分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢



本文编号：3816424