新型高鋁修飾鈣基吸收劑抗燒結抗磨損機理研究

《新型高鋁修飾鈣基吸收劑抗燒結抗磨損機理研究》是依託東南大學，由陳惠超擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：新型高鋁修飾鈣基吸收劑抗燒結抗磨損機理研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：陳惠超
• 依託單位：東南大學

中文摘要

鈣基吸收劑流化床循環煅燒/碳酸化捕集CO2是目前最具可行性的CO2捕集技術之一。然而，在CO2吸收和解析過程中，吸收劑晶體結構膨脹和收縮較大，造成結構塌陷，如何保持穩定或修飾出較穩定的晶體結構以減緩吸收劑燒結和磨損，對該技術發展具有重要研究意義。高熔點Al2O3對抑制晶體結構塌陷和磨損可能起積極作用。本項目以高鋁粉煤灰、廢棄高鋁耐火材料、高鋁水泥等作修飾劑，研究新型高鋁修飾鈣基吸收劑在循環過程中抗燒結抗磨損機理，為CO2低成本捕集提供充分理論依據。基於TGA、固定床和流化床系統，研究最佳修飾方法及新型高鋁修飾鈣基吸收劑循環碳酸化規律；從微觀結構、晶粒生長和缺陷濃度等角度揭示新型高鋁修飾鈣基吸收劑晶體結構變化規律及抗燒結機理；對吸收劑在交變溫度、氣氛和碳酸化/煅燒條件下的粒徑分布統計考察其磨損機制，形成提高吸收劑抗磨損性能判別標準，為尋找更經濟有效的改性方法提供理論依據。

結題摘要

鈣基吸收劑流化床循環煅燒/碳酸化捕集CO2是目前最具可行性的CO2 捕集技術之一。在循環煅燒/碳酸化過程中，吸收劑燒結及孔隙堵塞是造成其循環碳酸化性能隨循環次數增加衰減迅速的主要原因，維持吸收劑高效持續的碳酸化性能，對該技術發展具有重要研究意義。高熔點Al2O3 對減緩吸收劑燒結和磨損可能起積極作用。本項目以高鋁粉煤灰、高鋁水泥等作修飾劑，基於TGA和固定床系統，研究各種改性方法對高鋁粉煤灰修飾鈣基吸收劑的影響作用，獲得了最佳修飾方法及新型高鋁修飾鈣基吸收劑循環碳酸化規律；從微觀孔隙結構、物相結構等角度揭示新型高鋁修飾鈣基吸收劑在循環反應過程中的孔隙結構變化以及晶體結構變化規律，分析其對修飾鈣基吸收劑的抗燒結影響機制；在流化床系統上對改性鈣基吸收劑在交變溫度、氣氛和碳酸化/煅燒條件下反應過程中顆粒粒徑分布規律進行考察，獲得了改性鈣基吸收劑的磨損性能得以提高的機制，達到課題預期的研究目的，同時為後續開發高效經濟的鈣基吸收劑提供有益的理論基礎。發表論文10篇，其中SCI收錄論文4篇，EI收錄論文4篇，國核心心期刊論文1篇，會議論文1篇。獲得教育部自然科學獎二等獎1項，申請國家發明專利2項；培養碩士研究生3名，均已畢業。