孟冰露
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李辉
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杨文斌
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李江锋
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于有海
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闵永刚
硅酸盐通报
在水泥行业中,石灰石不仅是生产水泥的原料,而且也可以用来捕集废气中的CO2.但是,它的捕集效率会因其颗粒表面在经过几次捕集循环后发生烧结而严重降低.在本文中,我们利用不同种类的碳基材料(炭黑、石墨、竹炭和椰壳炭)来改性石灰石,提高其CO2捕集效率.碳基材料的引入可以改变石灰石颗粒的形貌:在煅烧过程中,碳颗粒在CO2的捕集循环前期起到支撑骨架的作用,循环后期碳颗粒在完全燃烧后,会产生孔洞,从而增加石灰石颗粒的比表面积,延缓烧结,提高循环煅烧/碳酸化率.实验研究表明,椰壳碳颗粒改性后的石灰石的CO2捕集效率比纯石灰石提高13％.
关键词:
CO2捕集
,
碳改性
,
石灰石
,
碳酸化率
单历元
,
李辉
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孟冰露
,
李江锋
,
孟晶晶
,
于有海
,
闵永刚
硅酸盐通报
石灰石作为天然的CO2吸收剂,可有效的捕集烟气中的CO2,但随着循环反应次数的增加,石灰石颗粒表面会发生严重的烧结,使其酸化率迅速发生衰减.本文中利用自然界储量丰富的凹凸棒石对石灰石颗粒进行改性来减缓这一现象的发生,从而提高其CO2的循环捕集效率.凹凸棒石具有的天然纳米纤维状结构可有效的减少石灰石颗粒之间的相互接触,延缓石灰石的烧结团聚现象,从而提高其碳酸化率.实验结果表明:凹凸棒石原矿和提纯后的凹凸棒石均可作为添加剂提高石灰石对CO2的捕集效率,其中经过提纯处理后的凹凸棒石的改性效果最好;通过比较凹凸棒石改性前后的钙基吸收剂经过多次CO2捕集循环后的颗粒微观形貌的变化,可以发现经过凹凸棒石改性后的石灰石颗粒表面仍留有较多的孔道,使其抗烧结能力得到大幅的提高.
关键词:
CO2捕集
,
凹凸棒石
,
石灰石
,
碳酸化率
,
抗烧结
李江锋
,
李辉
,
杨文斌
,
孟冰露
,
于有海
,
闵永刚
硅酸盐通报
温室气体CO2的大量排放是全球气候变暖的主要影响因素,对于CO2的捕集再利用研究已引起了学界和工业界的广泛关注.石灰石循环煅烧/碳酸化法捕集工业CO2气体已经被大量报道,但石灰石在循环捕集过程当中其表面容易被烧结而降低了其捕集性能,基于此,我们提出了利用耐高温氧化物(如MgO、Fe2O3、SiO2)微粒对石灰石颗粒表面进行修饰改性以便提高石灰石颗粒的抗烧结能力及其CO2捕集特性并利用TGA和SEM对改性实验进行了捕集性能测试和颗粒形貌表征.试验结果表明,金属氧化物微粒对石灰石改性有效果,其中添加1 wt％ MgO微粒时可以使石灰石捕集CO2的性能提高7％～8％,且吸收剂颗粒孔隙结构得以改善.
关键词:
金属氧化物
,
改性石灰石
,
CO2捕集
,
碳酸化率
单历元
,
李辉
,
孟冰露
,
孟晶晶
,
于有海
,
闵永刚
硅酸盐通报
钙基吸收剂在较高的温度下可有效的循环捕集烟气中的较低浓度的CO2,通过升温释放出高浓度的CO2.但其弊端在于随着CO2释放/吸附的不断进行,吸收剂的烧结现象严重,CO2的吸收效率也显著的下降,若仅采用钙基材料作为CO2捕集剂,需不断的投入新鲜的吸收剂,消耗量较大.本论文以水泥工业为背景,研究其烟气中CO2的捕集,并采用一维结构的凹凸棒对吸收剂进行表面修饰处理,来缓解吸收剂的烧结现象,以提升CO2的吸收效率.试验结果表明:凹凸棒石物理吸附CO2的量对钙基吸收剂碳酸化率的提高有一定的贡献,但此贡献要小于吸收剂抗烧结性能的提高所带来的贡献;凹凸棒石对颗粒粒径较大的吸收剂的改性效果较好;不改变钙基吸收剂的粒径,当将提纯凹凸棒石的粒径减小时,其改性效果进一步提高.
关键词:
CO2捕集
,
凹凸棒石
,
钙基吸收剂
,
粒径
,
碳酸化率
