钙基CO2吸收剂的种类和粒径对循环煅烧/碳酸化的影响

在流化床反应器内研究了吸收剂种类(石灰石、白云石)和颗粒粒径(90～200μm和200～450μm)对钙基吸收剂碳酸化特性、煅烧特性以及循环稳定性的影响,并对新型CaO/Ca12Al14O33吸收剂的循环稳定性进行研究.结果表明:钙基吸收剂在流化床内均能有效吸收CO2.在碳酸化阶段,吸收剂种类对吸收剂的吸收特性影响较大,而颗粒粒径对其影响较小;在煅烧阶段,CaCO3分解速率随颗粒粒径的减小而增大.随着循环反应次数的增加,钙基吸收剂反应活性下降,相对于白云石和石灰石,CaO/Ca12Al14O33具有更高的循环稳定性,并在七次循环后活性不再发生变化.对于石灰石吸收剂,循环稳定性随循环次数的变化受粒径影响较小.白云石吸收剂由于在循环中容易破碎,因此粒径对其循环稳定性有一定的影响.     

新型CaO／MgO高温CO2吸收剂的循环反应特性

本文采用3种方法制备了新型复合CaO／MgO吸收剂，考察了不同制备方法对复合钙基吸收剂碳化／煅烧循环反应性能的影响。结果表明，不同制备方法能决定了钙基吸收剂中CaO颗粒与MgO颗粒在微观层面上的不同均匀混合程度，因此得到吸收剂的性能差异巨大。采用溶胶凝胶燃烧合成法制备的CaO／MgO吸收剂的性能明显优于其他两种常见方法...     

NO2对中温干法脱硫反应影响的实验研究

利用鼓泡床反应器对NO2对中温干法脱硫反应的影响开展了实验研究.分别采用分析纯CaO和工业级石灰两种物质作为吸收剂,在250℃和350℃两个反应温度下研究NO2对吸收剂转化率的影响.结果表明,NO2的存在可以提高吸收剂转化率;250℃下NO2的作用显著高于350℃;250℃下NO2浓度的增加对吸收剂转化率基本没有影响;在350℃时,对于分析纯CaO,NO2浓度的增加降低了吸收剂转化率,这主要是由于SO2与NO2的竞争反应引起的;工业级石灰内含杂质较多,对一些反应有催化作用,因而其反应现象与分析纯CaO略有不同.     

热处理对煤焦气化和燃烧反应性的影响

利用非等温热重法研究了不同温度下制得的褐煤煤焦CO_2气化和燃烧反应动力学,得到了各反应的反应性指数、活化能、反应速率常数等动力学参数。结果表明,煤焦两种反应的反应性指数、活化能均随着热处理温度的升高而增大,即煤焦的反应性随着热处理温度的升高而减小。矿物质对煤焦的两种反应均具有催化作用,该作用随着热处理温度的升高而减小。煤焦两种反应的反应速率常数k随热处理温度升高显示出不同的变化趋势,反映了煤焦物理化学特性对气化和燃烧反应影响的差异和两种反应动力学过程的不同。     

CaO高温分离CO2过程的数值模拟

钙基吸收剂煅烧-碳酸化循环法(CCRs)是一种新兴的分离燃煤锅炉尾部烟气中CO2的方法.CaO与CO2碳酸化反应对于CCRs法的应用起着非常重要的作用.本文采用随机孔隙模型(RPM)对CaO与CO2碳酸化反应过程进行了研究,结果表明,适当提高CaO与CO2碳酸化反应的温度和系统压力,增加CaO吸收剂的初始孔隙率、优化CaO的初始比表面积等措施能够有效提高CaO碳酸化转化率和对CO2的吸收容量.     

CaO/稻壳灰作为新型CO2吸收剂的循环碳酸化特性

提出了采用CaO与稻壳灰的水合产物作为新型CO2吸收剂.研究表明,当水合时间为8 h、水合温度为75℃和Si/Ca摩尔比为1.0时, CaO/稻壳灰吸收剂能获得最佳循环碳酸化转化率;经过20次循环反应碳酸化转化率可达0.44,比相同反应条件下CaO/H2O吸收剂的转化率提高了42%,是原CaO转化率的2倍.650～700℃时有利于CaO/稻壳灰的碳酸化反应;在高煅烧温度下比CaO/H2O和CaO具有更好的抗烧结能力.     

Cl对钙基吸收剂捕集CO_2性能的影响

在分析纯CaCO_3中浸渍添加Cl,利用双固定床反应器和热重分析仪研究了Cl对CaCO_3循环捕集CO_2性能的影响。结果表明:Cl/Ca摩尔比大于0.25:100时,随Cl/Ca摩尔比继续增加,吸收剂循环碳酸化转化率迅速降低.当Cl/Ca摩尔比为4:100时,经5次循环后吸收剂基本失去循环捕集CO_2活性.吸收剂化学反应控制阶段的碳酸化速率和碳酸化转化率均随Cl/Ca摩尔比增加而降低,Cl对吸收剂扩散控制阶段碳酸化速率影响不大.添加Cl后,吸收剂烧结加剧,孔隙坍塌堵塞更加严重,比孔容和比表面积均减小,导致吸收剂循环碳酸化转化率降低。     

NaCl对石灰石脱硫催化效果的理论分析

1引言NaCI对石灰石在流化床条件下脱硫的催化效果已有许多报导山。NaCI的作用表现在两方面：一是使锻烧生成的CaO具有较大的内孔尺寸，从而使CaO最终转换率提高；二是使反应速率加快。NaCI的这种功效被称催化为作用。对NaCI催化作用的基理解释，有各种假说，如生成CaO／NaCI共晶层，NaCI具有化学催化作用等，但这些假说都没有同时解释NaCI的两种催化效果。本文从气一固反应最关键的因素一吸收剂内孔结构着手来解释这种所谓‘催化”作用的原因所在。2多孔固体吸收剂内孔结构的渗透模型渗透模型是到目前为止对气体一多孔固体间反应…     

NiO/CaO添加剂下生物质水蒸气气化特性

使用自制NiO/CaO添加剂在TGA上进行了吸碳实验、在单床和双床系统上进行了生物质气化实验。添加剂吸碳/脱碳循环性能实验结果表明,在天然石灰石上添加氧化镍强化了单位氧化钙吸碳容量,添加质量分数2%氧化镍获得最高吸碳容量(0.47 g-CO_2/g-CaO),较天然石灰石有较大提升。经过14次循环后,添加剂都出现了程度不同的烧结,引起了吸收容量的下降。气化实验表明,双床系统更利于使用添加剂来强化生物质气化,获得高氢气产率和较低的二氧化碳量。添加质量分数2%氧化镍的样品获得最大氢气产率265 mL/g生物质,相比天然石灰石提高了14%,相比单床系统提高了33%,继续增加镍含量影响不大。     

亚硫酸盐氧化气液反应过程模型研究

亚硫酸盐氧化是湿法烟气脱硫的重要反应过程,本文建立了该反应过程的物理模型,包括氧的相间传质扩散、本征化学反应和亚硫酸根扩散这三个步骤,宏观反应速率由其中最慢的一个步骤来决定,反应分为不同的控制阶段。在双膜理论和质量守恒理论的基础上,建立了稳态单气泡吸收过程的数学模型。在动力学控制阶段,反应速率与气泡的半径呈0阶关系;在...     

可见光谱法测定GA-HRP-H2O2体系的活化能

活化能（Ea）是反应中一个重要的物理量,与反应速度直接相关,因此本实验计划利用一个新的循环催化流动分析方法（RCFA）,测定愈创木酚（GA）-HRP-H2O2反应体系的活化能。RCFA系统为循环回路,人为干扰因素小,能够对酶催化过程实现连续检测,得到的测定结果准确度高。使用RCFA系统在可见光谱下测定得到GA-HRP-H2O2体系完整动力学曲线,由此求解得到酶催化反应表观速率常数（k）,最后利用阿仑尼乌斯公式求得该催化反应体系的活化能（Ea）=53.46±0.097kJ.mol-1,指前因子（AE）=2.5×103±0.099min-1;Ea与AE的相对标准偏差分别为0.18%和3.81%,结果表明在一级反应阶段的不同区段中HRP催化反应的活化能和指前因子均为常数。     

基于矿物质定量热分析的灰熔融反应动力学

利用矿物质定量热分析理论对三种典型煤样灰熔融过程进行了详细分析,借助化学反应动力学相关概念,计算了灰样熔融反应动力学参数,结果表明:灰样熔融过程呈明显的三阶段反应过程,即初始熔融阶段、矿物共熔阶段以及熔融末期;熔融初始阶段反应活化能均大于后面两个阶段,矿物共熔过程活化能较初始阶段明显下降;在理论上证明了灰熔融逐渐加剧的过程。     

复合胺砜溶液吸收CO_2传质动力学研究

利用湿壁塔法测量复合胺砜溶液吸收CO_2的动力学特性,实验工况包括不同的反应温度(293.15～323.15 K)和不同的溶液浓度(0.5～6.6 mol/L)。本文简化了气液传质模拟,计算了不同工况下的吸收速率常数、总反应速率常数、二级反应速率常数及增强因子等动力学参数,同时根据实验结果拟合得到了二级反应速率常数和增强因子的经验公式,并得到了复合胺砜溶液与CO_2反应的表观反应活化能为为20.38 kJ/mol。     

常压溶剂法合成抗氧剂3114反应热力学和动力学

研究了常压溶剂法一步合成抗氧剂3114反应热力学和动力学过程。控制温度在117±2℃,研究结果表明,反应是零级反应,反应速率常数为k=1．91×10^-3／min,反应的平衡常数为K=138．4（mol／L）^-6,反应活化能Ea=1366J／mol。     

石灰石颗粒分解的动力学模型研究

本文应用热重法对石灰石在氮气气氛、不同升温速率下的分解动力学进行了研究,采用普适积分法、微分方程法以及多重速率扫描Kissinger法相结合的方式求解动力学参数,确定反应机理模型。研究结果表明石灰石分解反应符合相边界反应的收缩圆柱体模型,采用三种方式相结合的动力学处理方法可以有效的进行动力学模式函数的选取。     

钾基CO2吸收剂再生反应特性

通过热重分析试验研究了钾基 CO2 吸收剂的再生反应特性.深入分析了气氛、分解终温和升温速率对再生转化率和分解反应速率的影响.通过热分析方法求取了反应动力学参数.研究发现,其分解终温最佳值为 200℃;CO2 和H2O 在分解终温较低时对反应过程的影响较大;升温速率对反应的影响程度在其高于 10℃/min 后明显减弱;KHCO3分解反应的表观活化能为 90～120 kJ/mol.本文为干法 K2CO3/KHCO3 循环脱除 CO2 的研究提供了一定的基础数据.     

煤的热天平燃烧反应动力学特性的研究

采用热天平获得同一种煤在不同升温速率下的TG、DTG曲线,可求出燃烧速率、燃烧温度随燃烬度的变化曲线,根据两个不同升温速率下的数据,可计算出化学动力学参数活化能和指前因子随燃烬度的变化曲线。根据实验数据计算得到四个煤种的反应动力学参数随燃烬度变化的曲线,并预测其中一种煤在第三个升温速率下的燃烧速率随燃烬度的变化曲线,计算结果与实验结果符合较好。用此模型预测了在不同的恒定温度下试验煤种的煤粉燃烧速率随燃烬度的变化趋势。     

低氧浓度下煤燃烧特性的热重实验研究

煤燃烧的部分过程是在低氧浓度下进行的,本文利用热重实验研究煤在低氧浓度下燃烧特性的变化,重点研究着火特性、燃尽特性和燃烧速率的变化;同时计算分析低氧浓度下,煤燃烧反应动力学参数的变化。实验结果表明,低氧浓度下煤燃烧反应的TG和DTG曲线均向高温区靠近,着火温度基本不变,燃尽温度提高,燃烧速率下降;低氧浓度下燃烧反应的动力学参数活化能E和频率因子k_0之间存在着补偿效应。     

CaO脱硫化学反应速率与气体扩散速率对比

区分氧化钙脱硫反应中的化学反应动力学速率与二氧化硫、氧气分子的扩散速率是一个难题。通过系列样品的TGA实验,在简化假设的基础上找到了CaO颗粒脱硫反应中的化学反应动力学速率与二氧化硫、氧气分子的扩散速率的变化规律。实验结果表明:化学反应速率和二氧化硫、氧气分子的扩散速率随着反应温度的上升、脱硫剂颗粒粒径的降低和氧化钙纯度的提高而提高。适当提高脱硫反应温度、最大限度地降低颗粒粒径是提高氧化钙脱硫反应速率的主要措施。     

煤直接制甲烷实验研究

在高压反应釜中进行了神木烟煤与CO₂吸收剂CaO混合物的蒸汽气化反应,实现了在一个反应器内直接制甲烷的工艺。典型工况下气态产物中甲烷含量（体积分数）占62.28%,氢气占25.05%,一氧化碳和二氧化碳含量均低于0.1%,验证了煤直接制甲烷反应的可行性。实验研究了温度,压力,钙碳摩尔比[Ca]/[C],以及水碳摩尔比[H₂O]/[C]的变化对反应产物及碳转化率的影响。结果表明降低反应温度和提高反应压力有利于甲烷的产生,[Ca]/[C]=0.5和[H₂O]/[C]=1时具有良好的制甲烷效果。