收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

沸石13XAPG吸附分离CO_2-N_2混合气过程研究及其应用

王璐  
【摘要】:大气中CO2浓度的不断提升导致全球变暖己成为学术界共识,各种碳减排技术的开发和改进已得到国际社会的普遍关注。二氧化碳的捕集与封存技术是目前碳减排最直接有效的手段之一。吸附法以其设备简单、能耗低、腐蚀问题易处理和易实现自动化操作等优点受到越来越多的关注。本文基于新型高效CO2吸附材料沸石13XAPG,通过基础实验、理论模拟和中试实验,对其吸附捕集燃煤电厂烟道气中CO2的性能进行评估。 首先,采用磁悬浮天平分别测定了CO2和N2在沸石13XAPG上的吸附平衡等温线,以Multi-site Langmuir等温线模型拟合,并计算吸附热。根据纯组分气体模型参数预测CO2/N2双组分的竞争吸附平衡,并进行实验验证,为吸附过程的设计提供基础数据。 其次,测量CO2/N2混合气在沸石13XAPG上的吸附突破解吸曲线,结合双分散二级孔线性推动力扩散模型,计算扩散系数和传递参数,研究CO2/N2在沸石13XAPG上的吸附动力学。此外,实验发现H2O对沸石13XAPG吸附CO2的容量有显著影响,所以在实际烟道气吸附捕集过程中,需要预处理脱水单元。 之后,采用沸石13XAPG填充吸附柱,通过实验和模拟研究几种循环吸附/解吸分离C02/N2的工艺,包括真空变压吸附工艺VPSA、变温吸附工艺TSA和真空变压变温耦合吸附工艺VTSA。研究发现真空变压变温耦合吸附工艺较为有效,具有一定应用前景,但是该工艺涉及变温过程,循环时间较长。在后续的中试实验中,采用快速的真空变压吸附(VPSA)技术来捕集燃煤电厂中二氧化碳。 最后采用沸石13XAPG吸附捕集上海申能星火热电厂烟道气中的CO2,实验考察了中试规模单级和两级VPSA工艺的捕集效率和能耗。脱硫后烟道气经过氧化铝脱湿单元除去水蒸汽,再经过吸附单元捕集CO2。单级VPSA单元填充261kg沸石13XAPG,采用三柱八步流程,对于37.0Nm3/h的干烟气,经过单级VPSA单元能够将C02提浓到75.7%,回收率达到90.3%,能耗为2.08MJ/kgCO2。可见单级捕集得到的C02纯度未达到封存要求(95%),因此进一步设计和运行两级真空变压吸附工艺,第一级VPSA单元即为上述单级VPSA单元,第二级VPSA单元填充68.6kg活性炭小球并运行两柱六步流程,且将第二级废气回流到第一级入口处。实验结果表明,处理35.5Nm3/h的干燥后烟道气,经过第一级VPSA单元CO2能够提浓到74.5%,然后通过第二级VPSA单元浓缩到95.6%,回收率达到90.2%,需要能耗为2.44MJ/kgCO2,能耗较低,且随着高吸附吸附剂的开发以及吸附工艺的优化,吸附法将成为比较有前景的燃烧后CO2捕集方法。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 杜晓明;李静;吴尔冬;;沸石吸附储氢研究进展[J];化学进展;2010年01期
2 周岩民;王恬;;天然沸石及其改性产品控制霉菌毒素毒性的研究进展[J];硅酸盐学报;2008年03期
3 马宵颖;张涛;;粉煤灰合成沸石用于烟气多污染物的控制[J];粉煤灰;2010年04期
4 田震;李庆华;解丽丽;王利军;陈彪;;洗涤剂助剂的应用及研究进展[J];材料导报;2008年01期
5 许海涛;周炳阳;王秀同;宋曙光;;代磷助剂的质量鉴别[J];日用化学品科学;2006年04期
6 ;消息报道[J];化工新型材料;1986年01期
7 黄惠添,黄一飞,邓泽泉,任作新;氢中微量氮杂质的吸附清除试验[J];深冷技术;1965年02期
8 姜德和;姚志成;;氧化铝和硅胶活度快速薄层测定法[J];化学通报;1965年08期
9 N.J.基恩;;海水提铀研究[J];海洋通报;1973年09期
10 ;变压吸附法从含氢废气中回收氢[J];石油化工;1973年04期
11 袁伟;;变压吸附法简介[J];石油化工;1973年04期
12 ;吸附法水处理新工艺[J];辽宁化工;1976年01期
13 刘宪民;;分子筛吸附工艺设计及应用(上)[J];上海化工;1977年01期
14 ;润滑油族组成分析的改进[J];石油炼制与化工;1977年05期
15 范懋功;;用吸附剂去除废水中的镉离子[J];给水排水;1979年04期
16 上海市环境化学研究所海水提铀研究组;海水提铀研究[J];核技术;1980年03期
17 陈希贤;;海水和各类合成吸附剂中铀的分光光度测定[J];国际放射医学核医学杂志;1980年01期
18 张文富;;最宜使用于C_1化学的新型沸石研制成功[J];无机盐工业;1982年10期
19 蔡水源,庄明江,郑邦锭,蒋龙生;偕胺肟螯合吸附剂的合成及其吸铀效果[J];海洋通报;1984年03期
20 刘树仁;用氧化锑作锂的吸附剂效率高[J];中国有色冶金;1984年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 付双喜;冯定远;;霉菌毒素吸附剂在肉鸡试验中的效果研究[A];第四届全国饲料营养学术研讨会论文集[C];2002年
2 郑刘春;党志;刘艳;易筱筠;;新型秸秆吸附剂在酸性矿山废水中的吸附研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
3 卢炜;韩鹤友;;离子液体用于秸杆纤维素的溶解及应用研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
4 李宏愿;尹伟民;魏渝伟;庞玲玲;王玉峰;何连清;;高效空分制氧吸附剂LiLSX的组成和性能评价[A];第十五届全国分子筛学术大会论文集[C];2009年
5 吴伟华;吴丽平;李倩;张倩;张政朴;陆伟;王勇;;大孔壳聚糖微球的制备、改性及其对胆红素的吸附[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2009年
6 熊晗晖;蔡光明;黄鹤慧;朱海升;周伟;;藏柴胡药效部位提取、纯化工艺的筛选与优化[A];中药药效提高与中药饮片质量控制交流研讨会论文集[C];2009年
7 张志翔;;采用吸附剂回收乙烯的研究进展[A];中国化工学会2008年石油化工学术年会暨北京化工研究院建院50周年学术报告会论文集[C];2008年
8 刘筱;张盈;;乙醇体系中硅胶负载二乙烯三胺吸附剂对金属离子的吸附研究[A];中国化学会第15届反应性高分子学术讨论会论文摘要预印集[C];2010年
9 余文峰;罗运文;李青;郭方中;;吸附剂型回热器热声热机[A];第四届全国低温工程学术会议论文集[C];1999年
10 崔群;姚虎卿;陶刚;;太阳能固体除湿制冷吸附剂的特性研究[A];江苏省制冷学会第四届年会论文集[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王璐;沸石13XAPG吸附分离CO_2-N_2混合气过程研究及其应用[D];华东理工大学;2013年
2 王秀芳;高比表面积活性炭的制备、表征及应用[D];华南理工大学;2006年
3 梁足培;新型高效尿素氮及肌酐吸附剂[D];天津大学;2005年
4 田福平;汽油馏分的吸附脱硫及红外光谱研究[D];大连理工大学;2006年
5 钟华;鼠李糖脂的菌体吸附及其对菌体表面的改性作用研究[D];湖南大学;2008年
6 尹海燕;负载型金属氧化物反应吸附模型化合物及FCC汽油中硫化物的研究[D];中国海洋大学;2009年
7 任秀蓉;铁锰基吸附剂中温脱硫性能及气氛效应的研究[D];太原理工大学;2010年
8 张安超;改性壳聚糖吸附剂脱除烟气中汞的实验与机理研究[D];华中科技大学;2010年
9 郑仙荣;半焦负载锌锰铜吸附剂的加压浸渍法制备及其中温煤气脱硫性能的研究[D];太原理工大学;2012年
10 张莉;新型功能化吸附剂的制备及其对痕量金属离子的分离富集[D];兰州大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孔祥明;基于炭小球和沸石的甲烷多元体系吸附平衡研究[D];华东理工大学;2013年
2 焦银春;聚丙烯酰多乙烯多胺系树脂的合成及对LDL的吸附性能研究[D];湖南师范大学;2004年
3 陈玉保;稀土吸附剂城市污水深度脱氮除磷[D];昆明理工大学;2004年
4 洪树楠;一种球形木质素金属吸附剂的研制及其应用研究[D];福州大学;2005年
5 时小兵;柱撑膨润土在饮用水处理中的应用[D];河北工业大学;2005年
6 程相春;高性能显象剂的研制[D];哈尔滨工程大学;2005年
7 陈丽华;固定Cyanex272的桔皮纤维素类吸附剂制备及其对吸附重金属铅(Ⅱ)和镉(Ⅱ)的应用研究[D];东北师范大学;2010年
8 杨柳;磷酸活化—微波热解法制备污泥吸附剂及其吸附除铬研究[D];湖南大学;2010年
9 张晓;涂层型吸附剂吸附特性的实验研究和吸附循环分析[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2001年
10 冯亚娜;二氧化锰吸附剂脱硫技术研究[D];华北电力大学;2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 新华;新型高效生物活性吸附剂问世[N];中国化工报;2005年
2 张彦昌 李增杰;国产芳烃吸附剂工业化应用试验成功[N];中国石化报;2004年
3 田书振;一种氧化铝吸附剂的制备方法[N];中国有色金属报;2002年
4 任继凯孙庆 杨艳;在敬业与精业中创造奇迹[N];中国石油报;2007年
5 彦昌 增杰;国产芳烃吸附剂工业化试验成功[N];中国石化报;2004年
6 记者 魏忠杰;超强吸附剂,可吸附水中几乎全部微生物[N];新华每日电讯;2005年
7 徐铮奎;智能化吸附剂开启药品研发新课题[N];医药经济报;2007年
8 孟晶;雅保将收购吸附剂科技公司[N];中国化工报;2008年
9 李呈叶 吴先明 尹其浩 邵光鹏;鞍钢热连轧技术首次输出 国产芳烃吸附剂打破垄断 [N];中国工业报;2004年
10 黑龙江生物科技职业学院 田培育;谨防饲料防霉剂和吸附剂的“神话”[N];中国畜牧兽医报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978