改性鈣基CO-,2-高溫吸附劑的研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，化石能源的消耗量日益增加，二氧化碳排放量也逐年增大；但CO2是引起溫室效應(yīng)的主要氣體之一，目前越來越大的國際和環(huán)境壓力迫使我國加大CO2減排力度?；痣娖髽I(yè)是CO2排放的一個重要源頭，而目前火電廠的CO2減排回收存在嚴重的能量損失等缺點，相當(dāng)于減少了13％～37％的凈發(fā)電量，因此開發(fā)高溫下CO2的吸附劑成為節(jié)能的關(guān)鍵。
　　 本論文對CaO基CO2高溫吸附劑進行了改性，采用高溫固溶體法、檸檬酸燃燒法和共沉淀

2、法制備了Mg、Al、Ce、Zr、La等幾種元素摻雜改性的CO2高溫吸附劑；并應(yīng)用熱重法(TGA)對制備的吸附劑進行吸附容量及循環(huán)性能評價。針對不同的制備方法，分別就前體(僅在高溫固溶體法中)、摻雜元素、摻雜比例以及循環(huán)穩(wěn)定性進行了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：本研究中制備的吸附劑均宜在700℃，含30％CO2的模擬煙氣氣氛中進行吸附。對于提高吸附劑單次吸附容量來說，摻雜元素的引入對大部分吸附劑都有不利的影響，僅個別吸附劑有所提高。同種摻雜元素對不同前

3、體制備的CaO的吸附容量影響存在差異，不同摻雜元素對吸附容量的影響不同，La和Mg摻雜的CaO吸附容量下降較??；Ce摻雜使CaO的吸附容量下降較大；CaO的吸附容量隨著摻雜元素比例增加而降低。
　　 對所制備的吸附劑的循環(huán)穩(wěn)定性考察發(fā)現(xiàn)：改性后，大部分吸附劑循環(huán)吸附穩(wěn)定性有所提高，以高溫固溶體法中草酸鈣前體的摻La吸附劑(Ca∶La=8∶2)為例，其10次循環(huán)穩(wěn)定性與空白CaO相比提高了12.69％，20次循環(huán)提高8.4％；檸檬

4、酸法中摻La吸附劑(Ca∶La=8∶2)10次循環(huán)穩(wěn)定性提高9.2％，20次循環(huán)穩(wěn)定性提高17.6％，而且單次的吸附容量都保持在140 wt％。實驗中利用XRD、低溫氮吸附、SEM等手段對制備的吸附劑進行了表征，探討了摻雜后吸附性能改善的原因，證實元素摻雜影響了吸附劑的孔道結(jié)構(gòu)，La等元素使吸附劑孔道結(jié)構(gòu)增強，阻止了孔道崩塌，并有效阻止了CaO顆粒間的燒結(jié)，提高了燒結(jié)溫度，使吸附穩(wěn)定性得到提高。
　　 同時本論文還進行了固定床吸