《煙氣中CO2吸附分離的功能化吸附劑設計及構-效關係研究》是依託浙江大學，由施耀擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：煙氣中CO2吸附分離的功能化吸附劑設計及構-效關係研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：施耀
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
我國是以燃煤為主要能源儲備、消費的國家，隨著溫室效應的日益加劇，二氧化碳減排面臨巨大壓力，而目前的脫碳技術存在投資、運行費用高，吸收劑易降解，設備易腐蝕等缺點。為滿足燃煤電廠煙氣脫碳的需要，本申請針對燃煤煙氣中CO2吸附分離的重大科學問題，以活性成份（空間位阻胺、富氨基聚合物等）為改性劑、特殊設計的多孔材料為載體，設計出新型高效吸附劑並對其構－效關係及CO2化學吸附過程熱力學、動力學特性進行研究，旨在探明結構、反應、吸附、脫附機理。特別是期望通過本研究，得出基礎理論模型，並突破該體系在脫硫後煙氣條件下不能高效分離CO2的瓶頸。本研究擬從以下兩方面著手，一方面是探索新的吸附載體和改性劑，設計出具有高選擇性和高容量的新型吸附材料；另一方面是深入研究新型吸附材料化學吸附CO2的過程，探尋實際煙氣條件下吸附CO2的構－效關係和熱力學特點，為工業套用提供必要的科學依據。
結題摘要
在模擬煙道氣條件下對吸附劑進行動態吸附研究中，考察了煙道氣中其他成分對吸附過程的影響。主要研究結論如下： 以介孔分子篩SBA -16、KIT-6 CNTs為載體，聚乙烯亞胺（PEI）、四乙烯五胺（T E PA）和三乙烯四胺（TETA）為氨基改性劑，採用浸漬法合成了新型 CO2 固體胺吸附劑。通過分析其吸附等溫線、吸附熱、吸附穿透曲線、物理化學吸附、水分存在的影響以及NOx、SO2存在的影響等來說明新型吸附劑對煙道氣中 CO2的吸附分離性能。結果表明：改性後SBA-16、KT－50和CNTs吸附劑均表現出穩定的吸附性能。在固定床動態吸附實驗中，實驗結果與Langmuir 方程模擬結果有著良好的相關性。使用KT-50模擬實際工業煙氣條件下，40次的吸附/再生循環實驗後，CO2 的吸附容量基本保持在3.2mmol •g-1和3.3mmol•g-1之間。建立的動力學模型能很好的對所製備固體胺吸附CO2的吸附穿透曲線進行模擬。TPD實驗結果製備的吸附劑具有良好的脫附再生性能。
