钙基中空微球的碳酸化性能及其动力学分析

论文摘要

采用模板法制备了钙基中空微球,用于实现高效CO2捕捉.借助热重分析仪在较为真实条件下研究了钙基中空微球外径、碳酸化温度对其CO2捕集性能的影响,并借助扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和氮吸附分析其微观结构.最后,利用缩核模型对钙基中空微球碳酸化反应中的化学反应控制阶段进行动力学分析.结果表明,中空结构可以显著提升钙基吸收剂的CO2捕集性能.性能最好的钙基中空微球的首次碳酸化转化率高达82.5%,相比于石灰石提升了30.7%.这是因为中空结构显著改善了孔隙结构,增大了比表面积和比孔容积.随着碳酸化温度的升高,钙基中空微球的CO2捕集性能呈现先上升后下降的趋势,在650℃时达到最大值,碳酸化转化率高达82.5%.动力学分析结果表明,中空结构可以加快化学反应控制阶段的反应速率,并延缓反应速率的衰减,同时还可以降低反应活化能,进而对碳酸化反应起着显著的提升作用.

论文目录

• 1 实验样品与方法
•   1.1 实验样品
•   1.2 循环煅烧/碳酸化实验
• 2 碳酸化化学反应控制阶段动力学分析方法
• 3 实验结果及分析
•   3.1 外径对钙基中空微球CO2捕集性能的影响
•   3.2 碳酸化温度对钙基中空微球CO2捕集性能的影响
•   3.3 钙基中空微球碳酸化反应动力学分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 陈健,段伦博,卞若愚,谭茗月,石田,卢欲晓,赵长遂

关键词: 模板法,中空材料,钙循环,二氧化碳,动力学

来源: 东南大学学报(自然科学版) 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 有机化工,环境科学与资源利用

单位: 东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,东南大学能源与环境学院

基金: 国家重点研发计划中美清洁能源联合研究中心资助项目(2016YFE0102500-06-01),东南大学优秀博士学位论文培育基金资助项目(YBPY1902),国家留学基金资助项目(201806090031)

分类号: X701;TQ413

页码: 757-763

总页数: 7

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