《氣凝膠型鉀基吸收劑脫碳機理研究》是依託南京理工大學，由吳燁擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：氣凝膠型鉀基吸收劑脫碳機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：吳燁
- 依託單位：南京理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
鉀基吸收劑乾法捕集CO2技術具有脫碳能力強、循環利用率高、低腐蝕等優勢，近年來日益受到關注。本項目發展基於鉀基吸收劑的CO2捕集技術的理論和方法，發展一種結合有機和無機吸收劑優點的新型氣凝膠型鉀基吸收劑。為提高吸收劑的脫碳能力及降低再生能耗，對鉀基吸收劑表面進行胺基修飾及催化劑添加。利用溶膠凝膠法將活性成分、催化劑成分、載體成分有機結合，以最大限度地使吸收劑的脫碳機制由多層擴散吸收發展到單層表面吸收。探明催化劑、氨基前驅物、吸收劑載體及其前驅物與碳酸鉀的合成機制；揭示表面胺基修飾催化劑添加的氣凝膠型鉀基吸收劑的脫碳機理、再生反應機理、催化機理及吸收劑的失效機制。本項目最終形成的氣凝膠型鉀基吸收劑乾法捕集CO2技術的理論和方法，是對已有燃燒後鹼金屬基幹法捕集CO2技術的一個重要拓展。
結題摘要
鉀基吸收劑乾法脫除CO2技術具有循環利用率高、能耗低、無二次污染等優勢，具有廣闊的套用前景。項目結合燃煤電廠的特點以及該技術存在的不足，對該技術進行了系統的機理性研究。研究製備了新型氣凝膠型鉀基吸收劑，並對其表面特性和脫碳反應機理進行了實驗研究。研究了各種因素（包括K:N摩爾比、水蒸氣濃度、反應溫度等）對碳酸化反應的影響規律和機制；研究了SO2、CO2與鉀基吸收劑的反應特性及機理，建立了SO2和CO2的競爭反應模型；研究了SO2對胺基吸附劑脫碳特性的影響，探明了吸附劑失效的規律和機理，建立了相應的理論體系。研究探明了TiO2摻雜鉀基吸收劑催化再生特性的DFT和動力學研究，降低再生反應的活化能。為更進一步提高催化效果，研究了ZrO2摻雜改性負載型鉀基吸收劑的催化再生特性及再生反應動力學；為降低再生反應溫度，製備了新型鉀基納米流體吸收液，並初步探究其脫碳-再生循環特性。通過本項目的研究，有效的提高了吸收劑的脫碳能力及降低再生能耗，得到了系統的基礎及理論數據，是對已有燃燒後鹼金屬基幹法捕集CO2技術的一個重要拓展。
