改性钙基吸收剂循环煅烧碳酸化捕集CO2反应特性及动力学分析-动力工程及工程热物理专业论文.docxVIP

重庆大学硕士学位 重庆大学硕士学位论文 英文摘要 PAGE PAGE IV dioxide, it is found that activation energy which is need for reaction has a linear increase with increasing of concentration of carbon dioxide. Keywords: Calcium based sorbent, modified, absorption, Sol-gel combustion method, dynamics analysis 重庆大学硕士学位论 重庆大学硕士学位论文 目 录 目 录 中文摘要I 英文摘要 II 1 绪 论 1 1.1 课题研究的背景和意义 1 TOC \o 1-2 \h \z \u HYPERLINK \l _TOC_250004 1.2 钙基吸收剂循环煅烧\碳酸化捕集 CO2（CCCR）简介 4 HYPERLINK \l _TOC_250003 1.2.1CCCR 技术的基本原理 5 HYPERLINK \l _TOC_250002 1.2.2 基于 CCCR 技术的双循环流化床系统 6 HYPERLINK \l _TOC_250001 1.3 CCCR 技术研究概述 7 HYPERLINK \l _TOC_250000 1.3.1 钙基吸收剂循环吸收 CO2 反应机理 9 1.3.2 钙基吸收剂的改性研究 10 1.3.3 钙基吸收剂的磨损 11 1.4 课题研究内容 12 2 CaO 循环吸收 CO2 反应特性及活性衰减原因分析 14 2.1 实验部分 14 2.1.1 实验系统及材料 14 2.2 CaO 循环吸收 CO2 的反应特性 16 2.2.1 碳酸化反应过程分析 17 2.2.2 煅烧反应过程分析 18 2.2.3 升温速率对吸收性能的影响 21 2.3 钙基吸收剂循环吸收 CO2 活性衰减原因分析 21 2.4 本章结论 22 3 新型复合钙基吸收剂的制备及循环反应特性研究 24 3.1 制备方法对吸收剂性能的影响 24 3.1.1 制备方法的选取 24 3.1.2 不同制备方法的复合吸收剂的循环反应性能 25 3.1.3 不同制备方法对吸收性能影响的原因分析 27 3.2 添加剂对吸收剂循环反应性能的影响 29 3.2.1 复合吸收剂的制备及 Al、Mn 元素对吸收性能的影响 29 3.2.2 不同掺杂量和掺杂物对吸收剂吸收容积的影响 31 3.3 反应条件对新型复合吸收剂吸收特性的影响 32 3.3.1 吸收温度对吸收剂特性的影响 32 3.3.2 煅烧温度对吸收剂特性的影响 33 3.3.3 SO2 对 CaO/Al2O3 吸收剂捕集 CO2 特性的影响 34 3.4 本章小结 37 4 新型复合吸收剂的碳酸化/分解反应动力学分析 38 4.1 吸收剂碳酸化过程动力学分析 38 4.1.1 反应条件对碳酸化过程的影响 38 4.1.2 复合吸收剂吸收动力学模型建立 40 4.1.3 吸收反应动力学方程的检验 50 4.2 吸收剂煅烧分解过程动力学分析 50 4.2.1 CO2 浓度对吸收剂分解过程的影响 50 4.2.2 不同 CO2 浓度下吸收剂分解动力学 50 4.3 本章小结 52 5 结论与展望 54 5.1 结论 54 5.2 展望 55 致 谢 56 参考文献 57 附 录 63 重庆大学硕士学位论 重庆大学硕士学位论文 1 绪 论 PAGE PAGE 10 1 绪 论 1.1 课题研究的背景和意义 随着社会经济和科学技术的发展，人类对能源的依赖度日益加深，尽管可再 生能源发展迅速，但是目前人类所需能源仍主要依靠煤、石油、天然气等化石燃 料，然而燃烧化石燃料过程中会排放大量的 CO2 和 SO2，导致温室效应、酸雨、 环境恶化，严重威胁人类生存和社会经济的发展。随着过去几十年脱硫技术的发 展，SO2 的排放问题已经的得到了基本解决。但是温室效应加剧，CO2 成为了新的 环境杀手引起全球性的关注[1-2]。温室效应导致全球气温升高，冰川融化，海平面 上升，有研究报告指出近百年来全球平均气温上升 0.74℃，而在未来的时间里这 个数字还将急剧上升，如果人类继续目前的生活方式，预计到达 2100 年全球气温 将可能上升 4℃，气温升高不仅扰乱的人类与动植物的生存方式，还影响了全球大 气环流和海洋环流的变化，严重威胁着地球生命。现阶段全球大多数的工业设备 都是依赖利用化石燃料，今后几十年全球的能源来源仍主要依靠煤、石油、天然 气等化石燃料，这将