源于鈣循環(huán)捕集CO2的電石渣脫除HCl反應(yīng)特性研究.pdf

1、生物質(zhì)和垃圾衍生燃料等含氯燃料燃燒發(fā)電過程中易產(chǎn)生CO2和HCl，對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境造成不良影響。鈣循環(huán)技術(shù)(CaO碳酸化/煅燒循環(huán))被認(rèn)為是具有良好應(yīng)用前景的大規(guī)模CO2捕集技術(shù)之一。本文提出采用源于鈣循環(huán)捕集CO2的電石渣脫除含氯燃料燃燒產(chǎn)生的HCl的新思路，即利用經(jīng)歷了循環(huán)碳酸化/煅燒反應(yīng)捕集CO2后排出的碳酸化活性較低的電石渣脫除HCl，實(shí)現(xiàn)廢棄物的循環(huán)利用和HCl的脫除。
　　本文研究了煅燒電石渣的直接脫除HCl特性，并通過

2、電石渣在煅燒和氯化反應(yīng)中的微觀結(jié)構(gòu)特性揭示反應(yīng)機(jī)理。研究表明，電石渣60min氯化后的反應(yīng)產(chǎn)物為CaClOH。700℃是煅燒電石渣脫除HCl的最佳反應(yīng)溫度。在650-900℃范圍內(nèi)煅燒電石渣脫氯性能優(yōu)于煅燒石灰石，且高溫脫氯更有優(yōu)勢(shì)。與煅燒石灰石相比，煅燒電石渣的孔隙更豐富，尤其含有較多2-10nm的孔隙，這有利于HCl脫除。
　　研究了經(jīng)歷多次碳酸化/煅燒循環(huán)捕集CO2后電石渣的脫除HCl特性。循環(huán)電石渣在700℃時(shí)取得最高脫氯

3、性能;隨碳酸化/煅燒循環(huán)次數(shù)增加，電石渣脫除HCl的適宜溫度窗口變窄。當(dāng)循環(huán)次數(shù)從0增加到50過程中，經(jīng)歷1次循環(huán)的電石渣具有最高HCl脫除性能，氯化轉(zhuǎn)化率為0.32mol/mol，50次循環(huán)電石渣氯化轉(zhuǎn)化率約為0.1 mol/mol。電石渣經(jīng)歷1次碳酸化/煅燒循環(huán)后擁有較多20-100nm內(nèi)的孔隙，這部分孔隙更有利于HCl氣體向吸收劑內(nèi)部擴(kuò)散。
　　為了進(jìn)一步提高源于鈣循環(huán)電石渣的脫除HCl性能，以電石渣、硝酸鋁和甘油為原材料通

4、過燃燒合成法制備鋁修飾電石渣，研究了鋁修飾電石渣的長(zhǎng)周期循環(huán)捕集CO2特性，并考察了經(jīng)歷循環(huán)捕集CO2的鋁修飾電石渣的脫除HCl特性。鋁修飾電石渣的主要物相為CaO和Ca3Al2O6，Ca3Al2O6為惰性物質(zhì)，但能穩(wěn)定孔隙結(jié)構(gòu)，促進(jìn)CaO吸收HCl。循環(huán)鋁修飾電石渣在較寬的溫度窗口內(nèi)(600-800℃)保持較高的HCl脫除性能，最佳氯化溫度為700℃。循環(huán)次數(shù)從0增加到50過程中，經(jīng)歷5次碳酸化/煅燒循環(huán)的鋁修飾電石渣具有最高HCl脫