CaO稻壳灰作为新型CO2吸收剂的循环碳酸化特

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1、万方数据第30卷第5期2009年5月工程热物理学报JOURNALOFENGINEERINGTHERMOPHYSICSV01．30．No．5May，2009Cao／稻壳灰作为新型C02吸收剂的循环碳酸化特性李英杰赵长遂范荧任强强段伦博梁财(东南大学能源与环境学院，江苏南京210096)摘要提出了采用caO与稻壳灰的水合产物作为新型c02吸收剂。研究表明，当水合时间为8h、水合温度为750c和si／ca摩尔比为1．o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

2、42％，是原caO转化率的2倍。650一700。c时有利于cao／稻壳灰的碳酸化反应；在高煅烧温度下比cao／H20和cao具有更好的抗烧结能力。关键词cao；稻壳灰；c02吸收剂；碳酸化／煅烧反应中图分类号：TQ028．17文献标识码，A文章编号：0253231x(2009)05一0883-04CYCLICCARBoNATIoNBEHAVIoRoFCao／RICEHUSKASHASINNoVATIVEC02SoRBENTLIYing—JieZHA0Chang—SuiFANYingRENQiang-QiangDUANLun_BoLIANGCai(Schoo

3、』ofEherg，，andEnvjron瑚印t，sout五eastunjVersnM^b丑jjng210096，c如jna)AbstractThemixtureofhydrationproductofCaOandricehuskashwasproposedasanovelC02sorbent．Thecycliccarbonationtestresultsshowthatwhenhydrationtimeis8h，hydrationtemperatureis75。C，andm01eratioofCaOtoricehuskashis1．0，CaO／ricehu

4、skashsorbentachievestheoptimumcycliccarbonationconversionwhichremains0．44after20cycles．ItishigherthanthatofCa0／H20by42％atthesamereactionconditions，andistwiceashighasthatofCa0．‘】1emperaturerangeof650～700。Ci8beneficialtocarbonationreactionofCa0／ricelmskash．Thenovelsorbentexhibitsbet

5、teranti—sillteringbehaⅣiorthanCaO／H20orCaO．Key、ⅣordsCaO；ricehuska8h；C02sorbent；carboantion／calcination0引言近年来，钙基吸收剂的碳酸化／煅烧循环反应分离c02的方法引起了各国学者的极大兴趣和广泛关注。该方法采用价格低廉、分布广泛的石灰石和白云石作为caO母体，其煅烧形成的CaO作为C02吸收剂。钙基吸收剂循环碳酸化／煅烧反应的技术方法，既能在以煤直接制氢为核心的近零排放煤炭发电技术中分离coz，也可以在加拿大能源矿产中心(cANMET)提出的双流化床煤燃烧

6、系统中床内直接捕捉C02[1

7、。然而ca0在循环碳酸化／煅烧反应中随着循环反应次数的增加CaO的碳酸化能力迅速下降[2~5]。为了保持较高的c02脱除效率不得不增大Ca／C摩尔比。MacKenzie等[6J认为ca0的碳酸化转化率和Ca／C02摩尔比是影响该反应过程经济性的关键因素。提高钙基C02吸收剂的循环碳酸化能力对提高经济性是至关重要的。稻壳灰的主要化学成分为Si02，具有丰富的孔隙结构和较高的比表面积。稻壳灰一般作为废弃物予以抛弃，容易污染环境。本文提出采用稻壳灰和Ca0的水合产物一ca0／稻壳灰作为新型C02吸收剂，并在不同水合和循环反应条件下研

8、究Ca0／稻壳灰在循环碳酸化／煅烧反应过程中的反应特性。1实验部分稻壳灰取自江苏宿迁生物质发电公司75t／h循收稿日期；2008—11—21；修订日期：2009．o垂12基金项目；国家重点基础研究发展规划项目(No．2006cB705806)；江苏省高校研究生科技创新计划项目；东南大学优秀博士学位论文基金项目作者简介：李英杰(197卜)，男，山东寿光人，博士生，主要从事燃烧和污染物控制的研究。万方数据工程热物理学报30卷环流化床锅炉除尘器灰斗，其成分分析如表1所示。Ca0为分析纯级，纯度达98％。在恒温水浴槽中，将一定Si／Ca摩尔比的CaO和稻壳灰与蒸馏

9、水进行水合，水合过程中保持搅拌状态，经过一定水合时间后取出样品进行