2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、堿金屬基干法脫除CO2實(shí)質(zhì)是利用堿金屬碳酸鹽與煙氣中的CO2接觸并發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成不穩(wěn)定的鹽類,而該類鹽在一定的條件下會逆向分解釋放出CO2而再生,從而達(dá)到將CO2從煙氣中分離脫除的目的。與化學(xué)溶液吸收法相比,堿金屬基干法捕獲CO2技術(shù)具有反應(yīng)能耗低、循環(huán)利用效率高、對設(shè)備無腐蝕、無二次污染等優(yōu)點(diǎn),已成為國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。本文著重研究了燃煤飛灰負(fù)載K+基吸收劑在流化床反應(yīng)器中捕集CO2的吸收和再生特性。
  通過對比六方晶系

2、K2CO3和單斜晶系K2CO3的比表面積、孔徑和孔容可知,六方晶系K2CO3的微觀結(jié)構(gòu)和形貌較好,選定由KHCO3分解而得到的六方晶系K2CO3作為負(fù)載型K+基吸收劑的活性組分。通過對載體材料的顆粒形狀及光滑度、顆粒粒徑分布和成本等方面綜合考慮,選用上海閔行電廠燃煤飛灰作為負(fù)載型K+基吸收劑的載體材料。新型燃煤飛灰負(fù)載K+基吸收劑主要由活性組分、載體材料和粘結(jié)劑等組成,其中活性組分為分析純KHCO3,載體材料為上海閔行電廠燃煤飛灰,粘結(jié)

3、劑為泡花堿(液體硅酸鈉),吸收劑的制備步驟主要包括研磨、混合、干燥和煅燒等。
  通過研究負(fù)載率、碳酸化反應(yīng)溫度、碳酸化反應(yīng)氣氛、水蒸汽預(yù)處理時間等對其碳酸化反應(yīng)的影響,得出燃煤飛灰負(fù)載K+基CO2吸收劑在流化床中碳酸化反應(yīng)最佳條件。結(jié)果表明,負(fù)載率的增加會促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行,增強(qiáng)CO2吸收性能,延長CO2穿透時間,但受限于KHCO3負(fù)載率難以提升,以及考慮到吸收劑的耐磨性,負(fù)載率在30%~40%之間較適宜;K+基CO2吸收劑加入

4、水蒸汽預(yù)處理后能讓吸收劑更充分的與CO2反應(yīng),CO2穿透時間比沒有加水預(yù)處理提高了0.4min,水蒸汽預(yù)處理10min,穿透時間為1.53min;碳酸化反應(yīng)溫度會影響反應(yīng)效果,反應(yīng)溫度過低會降低反應(yīng)速度,但由于碳酸化反應(yīng)過程是一個放熱反應(yīng),溫度過高會抑制反應(yīng)的發(fā)生,最佳反應(yīng)溫度為60℃;反應(yīng)氣氛中通入的CO2初始濃度越高,CO2穿透時間越短。
  通過研究負(fù)載率、升溫速率、終溫以及反應(yīng)氣氛等條件對吸收劑再生反應(yīng)的影響,得出K+基C

5、O2吸收劑最佳的再生反應(yīng)條件,同時求取吸收劑在不同情況下的再生反應(yīng)動力學(xué)參數(shù),并分析其特性。結(jié)果表明,不同負(fù)載率的吸收劑再生反應(yīng)在100℃開始反應(yīng),210℃左右反應(yīng)結(jié)束,在170℃附近反應(yīng)最迅速;負(fù)載率為35%時,最大轉(zhuǎn)化率最大,為96.7%,分解表觀活化能最小,為110.5kJ/mol,此時吸收劑最易分解,再生性能最好;再生反應(yīng)的進(jìn)行與升溫速率的關(guān)系不大,當(dāng)升溫速率達(dá)到10℃/min以上時,其CO2的濃度曲線比較接近;當(dāng)溫度達(dá)到150

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