Fe/CaO制備表征及其在生物質(zhì)定向轉(zhuǎn)化中的CO 2 吸收作用機(jī)制
發(fā)布時(shí)間:2021-11-16 09:25
能源是當(dāng)代社會(huì)生存和發(fā)展的基本保障,也是影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。當(dāng)前的能源主要來(lái)自化石燃料,然而由于其不可再生性,導(dǎo)致了日益尖銳的能源匱乏問(wèn)題,同時(shí),也帶來(lái)了大氣污染、臭氧層破壞、氣候變暖等環(huán)境問(wèn)題。因此,以生物質(zhì)能、太陽(yáng)能等為代表的新能源成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。通過(guò)生物質(zhì)定向氣化能夠?qū)⒌推肺坏纳镔|(zhì)能轉(zhuǎn)換成高品位的合成氣或富氫氣體(后續(xù)合成液體燃料),這一過(guò)程需要重點(diǎn)解決燃?xì)庵蠧O2脫除、焦油大分子深度轉(zhuǎn)化、H2和CO比例調(diào)整等問(wèn)題,其中,CO2吸收為中心環(huán)節(jié)。參考眾文獻(xiàn),本文提出將Fe摻雜到CaO催化劑,制備CaO基催化劑用于生物質(zhì)定向氣化,且對(duì)CaO基催化劑在生物質(zhì)定向轉(zhuǎn)化中的CO2吸收性能進(jìn)行了重點(diǎn)研究。本文考察了CaO的高溫CO2吸收特性,利用熱重分析儀研究了升溫速率、CO2濃度和恒溫吸收溫度對(duì)其CO2吸收特性的影響,得出:在研究范圍內(nèi),CaO轉(zhuǎn)化率隨升溫速率增大而減小,隨CO2濃度增大而增大,并根據(jù)反應(yīng)平衡時(shí)CO
【文章來(lái)源】:中國(guó)石油大學(xué)(華東)山東省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 生物質(zhì)定向氣化研究現(xiàn)狀
1.3 CO_2吸收劑的研究現(xiàn)狀
1.3.1 CaO基吸收劑在生物質(zhì)氣化中的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3.2 CaO基吸收劑的制備和表征
1.3.3 CaO基吸收劑的CO_2吸收動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀
1.4 本課題的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)總述
2.1 實(shí)驗(yàn)原料及試劑
2.2 吸收劑制備
2.3 吸收劑表征
2.3.1 比表面積及孔結(jié)構(gòu)分析
2.3.2 X-射線衍射(XRD)分析
2.3.3 CO_2程序升溫脫附(CO_2-TPD)分析
2.3.4 H_2程序升溫還原(H_2-TPR)分析
2.4 吸收劑性能
2.4.1 吸收劑性能測(cè)試系統(tǒng)
2.4.2 性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
第三章 CaO的CO_2吸收特性
3.1 實(shí)驗(yàn)試劑及其物理性質(zhì)
3.2 升溫速率的影響
3.3 CO_2濃度(分壓)的影響
3.4 恒溫CO_2吸收實(shí)驗(yàn)
3.4.1 溫度的影響
3.4.2 CaO循環(huán)吸收CO_2特性
3.5 本章小結(jié)
第四章 Fe的摻雜對(duì)CaO特性的影響
4.1 制備方法的影響
4.1.1 吸收劑的制備
4.1.2 吸收劑的表征
4.1.3 吸收劑的CO_2吸收性能
4.2 前驅(qū)物的影響
4.2.1 吸收劑的制備
4.2.2 吸收劑的表征
4.2.3 吸收劑的CO_2吸收性能
4.3 Fe含量影響
4.3.1 吸收劑的制備
4.3.2 吸收劑的表征
4.3.3 吸收劑的CO_2吸收性能
4.4 Fe/CaO吸收劑在生物質(zhì)定向氣化中的應(yīng)用
4.5 本章小結(jié)
第五章 CaO基吸收劑吸收CO_2的宏觀動(dòng)力學(xué)
5.1 反應(yīng)條件對(duì)CaO基吸收劑CO_2吸收特性的影響
5.1.1 溫度對(duì)CaO基吸收劑CO_2吸收特性的影響
5.1.2 CO_2濃度對(duì)CaO基吸收劑CO_2吸收特性的影響
5.2 動(dòng)力學(xué)模型篩選
5.3 分段判據(jù)及兩段模型
5.4 動(dòng)力學(xué)模型檢驗(yàn)
5.5 本章小結(jié)
第六章 論文總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CaO-Ca9Al6O18吸收劑的碳酸化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)[J]. 謝苗苗,周志明,祁陽(yáng),程振民. 化工學(xué)報(bào). 2013(02)
[2]鈣基吸收劑循環(huán)吸收CO2特性的研究進(jìn)展[J]. 王俊超,范衛(wèi)東,李宇,肖萌. 鍋爐技術(shù). 2012(02)
[3]高溫CO2化學(xué)吸收劑的最新研究進(jìn)展[J]. 鄔劍明,于麗雅,晏泓. 硅酸鹽通報(bào). 2012(01)
[4]雙流化床生物質(zhì)氣化及CO2捕獲的模擬[J]. 夏小寶,解東來(lái),葉根銀. 可再生能源. 2011(06)
[5]基于鈣基吸收劑吸收CO2的研究進(jìn)展[J]. 任斌,考宏濤,郭濤,況文娟,李愛(ài)莉. 化學(xué)工程. 2011(09)
[6]生物質(zhì)合成氣制備及合成液體燃料研究進(jìn)展[J]. 藍(lán)平,藍(lán)麗紅,謝濤,廖安平. 化學(xué)世界. 2011(07)
[7]CaO催化裂解生物質(zhì)氣化焦油實(shí)驗(yàn)研究[J]. 米鐵,吳正舜,余新明,吳學(xué)軍. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2011(05)
[8]高溫下鈣基吸收劑循環(huán)吸收CO2的研究進(jìn)展[J]. 李芹超,陜紹云,賈慶明,蔣麗紅,王亞明. 化工新型材料. 2011(05)
[9]現(xiàn)代二氧化碳吸收工藝研究[J]. 張京亮,趙杉林,趙榮祥,李萍,曹祖賓,石薇薇. 當(dāng)代化工. 2011(01)
[10]納米鈣基CO2吸附劑反應(yīng)吸附與分解動(dòng)力學(xué)[J]. 師琦,吳素芳,蔣明哲,李清輝. 化工學(xué)報(bào). 2009(03)
博士論文
[1]生物質(zhì)催化氣化定向制備合成氣過(guò)程與機(jī)理研究[D]. 成功.華中科技大學(xué) 2012
[2]抗燒結(jié)鈣基吸收劑同時(shí)捕集CO2/SO2的循環(huán)反應(yīng)特性及動(dòng)力學(xué)研究[D]. 郭名女.重慶大學(xué) 2011
碩士論文
[1]CaO基二氧化碳高溫吸附劑碳酸化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究[D]. 王耀輝.西北大學(xué) 2012
[2]生物質(zhì)與剩余垃圾混合定向氣化實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李媛.沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院 2010
[3]CaO基高溫CO2吸附劑研究[D]. 李清輝.浙江大學(xué) 2007
本文編號(hào):3498599
【文章來(lái)源】:中國(guó)石油大學(xué)(華東)山東省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 生物質(zhì)定向氣化研究現(xiàn)狀
1.3 CO_2吸收劑的研究現(xiàn)狀
1.3.1 CaO基吸收劑在生物質(zhì)氣化中的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3.2 CaO基吸收劑的制備和表征
1.3.3 CaO基吸收劑的CO_2吸收動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀
1.4 本課題的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)總述
2.1 實(shí)驗(yàn)原料及試劑
2.2 吸收劑制備
2.3 吸收劑表征
2.3.1 比表面積及孔結(jié)構(gòu)分析
2.3.2 X-射線衍射(XRD)分析
2.3.3 CO_2程序升溫脫附(CO_2-TPD)分析
2.3.4 H_2程序升溫還原(H_2-TPR)分析
2.4 吸收劑性能
2.4.1 吸收劑性能測(cè)試系統(tǒng)
2.4.2 性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
第三章 CaO的CO_2吸收特性
3.1 實(shí)驗(yàn)試劑及其物理性質(zhì)
3.2 升溫速率的影響
3.3 CO_2濃度(分壓)的影響
3.4 恒溫CO_2吸收實(shí)驗(yàn)
3.4.1 溫度的影響
3.4.2 CaO循環(huán)吸收CO_2特性
3.5 本章小結(jié)
第四章 Fe的摻雜對(duì)CaO特性的影響
4.1 制備方法的影響
4.1.1 吸收劑的制備
4.1.2 吸收劑的表征
4.1.3 吸收劑的CO_2吸收性能
4.2 前驅(qū)物的影響
4.2.1 吸收劑的制備
4.2.2 吸收劑的表征
4.2.3 吸收劑的CO_2吸收性能
4.3 Fe含量影響
4.3.1 吸收劑的制備
4.3.2 吸收劑的表征
4.3.3 吸收劑的CO_2吸收性能
4.4 Fe/CaO吸收劑在生物質(zhì)定向氣化中的應(yīng)用
4.5 本章小結(jié)
第五章 CaO基吸收劑吸收CO_2的宏觀動(dòng)力學(xué)
5.1 反應(yīng)條件對(duì)CaO基吸收劑CO_2吸收特性的影響
5.1.1 溫度對(duì)CaO基吸收劑CO_2吸收特性的影響
5.1.2 CO_2濃度對(duì)CaO基吸收劑CO_2吸收特性的影響
5.2 動(dòng)力學(xué)模型篩選
5.3 分段判據(jù)及兩段模型
5.4 動(dòng)力學(xué)模型檢驗(yàn)
5.5 本章小結(jié)
第六章 論文總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]CaO-Ca9Al6O18吸收劑的碳酸化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)[J]. 謝苗苗,周志明,祁陽(yáng),程振民. 化工學(xué)報(bào). 2013(02)
[2]鈣基吸收劑循環(huán)吸收CO2特性的研究進(jìn)展[J]. 王俊超,范衛(wèi)東,李宇,肖萌. 鍋爐技術(shù). 2012(02)
[3]高溫CO2化學(xué)吸收劑的最新研究進(jìn)展[J]. 鄔劍明,于麗雅,晏泓. 硅酸鹽通報(bào). 2012(01)
[4]雙流化床生物質(zhì)氣化及CO2捕獲的模擬[J]. 夏小寶,解東來(lái),葉根銀. 可再生能源. 2011(06)
[5]基于鈣基吸收劑吸收CO2的研究進(jìn)展[J]. 任斌,考宏濤,郭濤,況文娟,李愛(ài)莉. 化學(xué)工程. 2011(09)
[6]生物質(zhì)合成氣制備及合成液體燃料研究進(jìn)展[J]. 藍(lán)平,藍(lán)麗紅,謝濤,廖安平. 化學(xué)世界. 2011(07)
[7]CaO催化裂解生物質(zhì)氣化焦油實(shí)驗(yàn)研究[J]. 米鐵,吳正舜,余新明,吳學(xué)軍. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2011(05)
[8]高溫下鈣基吸收劑循環(huán)吸收CO2的研究進(jìn)展[J]. 李芹超,陜紹云,賈慶明,蔣麗紅,王亞明. 化工新型材料. 2011(05)
[9]現(xiàn)代二氧化碳吸收工藝研究[J]. 張京亮,趙杉林,趙榮祥,李萍,曹祖賓,石薇薇. 當(dāng)代化工. 2011(01)
[10]納米鈣基CO2吸附劑反應(yīng)吸附與分解動(dòng)力學(xué)[J]. 師琦,吳素芳,蔣明哲,李清輝. 化工學(xué)報(bào). 2009(03)
博士論文
[1]生物質(zhì)催化氣化定向制備合成氣過(guò)程與機(jī)理研究[D]. 成功.華中科技大學(xué) 2012
[2]抗燒結(jié)鈣基吸收劑同時(shí)捕集CO2/SO2的循環(huán)反應(yīng)特性及動(dòng)力學(xué)研究[D]. 郭名女.重慶大學(xué) 2011
碩士論文
[1]CaO基二氧化碳高溫吸附劑碳酸化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究[D]. 王耀輝.西北大學(xué) 2012
[2]生物質(zhì)與剩余垃圾混合定向氣化實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李媛.沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院 2010
[3]CaO基高溫CO2吸附劑研究[D]. 李清輝.浙江大學(xué) 2007
本文編號(hào):3498599
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