钙基co2吸收剂的制备及循环吸收性能研究

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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterSynthesisofcalciumbasedabsorbentanditsC02circulationabsorptionperformanceByGaixianWangSupervisor：prof．HongliangXuMaterialsscienceSchoolofmaterialsscienceandengineeringApril，2014论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人

2、在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：。旅答章坟日期：为他年J／月／拍学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅：本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分

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4、来自于化石燃料的燃烧等化工过程，一般伴随有高温，所以高温C02吸收剂是当前研究的主要方向。常见的高温C02吸收剂有锂基吸收剂和钙基吸收剂。其中，钙基吸收剂因其具有原料来源广泛、价格低廉、吸收率高等特点而成为研究的重点。但是，钙基吸收剂在C02循环吸收的过程中易出现烧结现象，从而影响其对C02的循环吸收性能。为了改善钙基吸收剂C02循环吸收的性能，本论文以石灰石为原料，研究了通过碳化法制备碳酸钙，进而煅烧获得钙基吸收剂的工艺。并采用X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜、C02吸收／脱附测试等方法和手段，着重研究了添加不同

5、晶形控制剂、金属离子对碳酸钙及钙基吸收剂的颗粒大小、形貌和所得钙基吸收剂C02循环吸收性能的影响。主要的研究成果如下：石灰石原料在9000C下煅烧1h，烧失率达42．8％，接近其理论值；生石灰在C02气氛下于6000C煅烧lh吸收C02量较大。在利用碳化法合成碳酸钙的过程中，碳化温度越低，碳酸钙颗粒越小，在400C时的碳酸钙的合成时问最短；混合气体中CO：浓度升高，碳酸钙合成时间缩短，颗粒尺寸略有增大。加入乙二胺四乙酸、十六烷基三甲基溴化铵、硫酸锌、柠檬酸晶形控制剂后，所制备的碳酸钙分别呈纺锤状、立方体、球形颗粒、

6、不规则形状。与石灰石原料煅烧所得钙基吸收剂相比，碳化法所制钙基吸收剂的CO：循环吸收效果有了显著的提高。加入晶形控制剂乙二胺四乙酸、十六烷基三甲基溴化铵、柠檬酸后，循环吸收30次的C02吸收率分别为41．9％、30．9％和43％，其中加入柠檬酸的效果最好，其循环吸收15次的C02吸收率仍高达75．5％。但是，加入硫酸锌则大幅降低了钙基吸收剂的C02吸收性能。与石灰石原料直接煅烧所得钙基吸收剂相比，掺杂碳酸锶、硝酸铝使钙基吸收剂的初次C02吸收率从80．3％分别降低为78．1％、75。6％，但却减缓了多次循环时吸收率

7、的下降幅度。循环吸收30次，c02吸收率从31％分别提高至32．9％、T摘要49．9％。关键词：钙基C02吸收剂；碳酸钙；氧化钙；晶形控制；掺杂；C02循环吸收性能IIAbstractThereisawidespreadconcernovertheissuethattheglobalwanningisgettingworseinrecentyears．Ithasgreatlyaffectedtheproductionandlivingofpeople．Asoneofthemaingreenhousegases，th

8、eemissionloadofcarbondioxide(C02)increasegraduallyandwemusttakeactiontocontrolit．Ontheotherhand，ithasbeenusedwidelyinindustry．IftheC02canbecapturedandappliedbyappropriatemethod，itw