论文部分内容阅读
全球变暖已经成为21世纪备受人们关注的环境问题,过量CO2排放导致的温室效应增强被普遍认为是引起全球变暖的重要原因之一。CO2在人类能源系统中排放量大,在大气中存在的平均寿命长,如何减少CO2排放,降低大气中CO2浓度,是人类面临的共同难题。因此发展技术上可行、经济上可承受的烟气CO2减排技术至关重要。本文通过将碳酸氢钾(KHCO3)负载在颗粒活性炭(AC)上制备成钾基吸附剂,结合氮吸附、扫描电镜、X射线衍射仪等表征手段,开展流化床吸附实验,研究钾基吸附剂对CO2的吸附行为,同时考察了吸附/再生温度、吸附/再生气氛、床层高度、循环性能等对吸附/再生过程的影响,为以后的推广应用提供理论基础和实验依据。在吸附剂制备、表征及吸附性能研究过程中,通过氮吸附测定钾基吸附剂的比表面积、微孔容积、总孔容积、平均孔径;通过XRD测试钾基吸附剂吸附前后的变化;通过扫描电镜观察吸附剂表面形态特征。在流化床装置上,对钾基吸附剂的吸附再生行为进行了研究,得到如下结论:将流化床温度控制在60℃时,钾基吸附剂对CO2的吸附效果最好;加入适量的水蒸汽预处理有利于钾基吸附剂的吸附;再生气氛为N2,再生温度为200℃时再生效果最好;负载率为41.4%的钾基吸附剂经过10次吸附再生循环,吸附穿透时间在1.58min~2.05min之间,其吸附性能并无明显降低,且再现性好。对钾基吸附剂的饱和吸附量进行了计算,结果表明:钾基吸附剂的负载率越高,饱和吸附量越大;当吸附温度为60℃时钾基吸附剂对CO2的饱和吸附量最大,为63.39mg/g;当吸附剂在200℃下再生后钾基吸附剂对CO2的饱和吸附量最大,比150℃下再生时的饱和吸附量多了10.67mg/g;负载率为41.4%的钾基吸附剂经过10次吸附再生循环后,饱和吸附量范围介于53.74~63.39mg/g之间,饱和吸附量并无明显的降低。