CO2是造成温室效应的主要气体，钙基吸收剂法是捕集烟气中CO2的主要方法之一。利用钙基吸收剂捕集CO2遇到的主要问题是由于高温烧结引起的吸收剂活性随循环次数的增加而降低。对吸收剂进行热处理和水合改性是两种提高吸收剂活性的主要途径。本文对合成钙基吸收剂CaO/Al2O3和CaO/MgO分别进行了高温热处理和水合改性，利用热重分析仪和扫描电子显微镜研究了热处理条件对吸收剂循环吸收CO2的影响和煅烧条件对经过热处理改性后合成吸收剂循环特性的影响，以及水合改性条件对吸收剂循环吸收CO2的影响。
实验结果表明，CaO/Al2O3吸收剂在各种热处理条件下都能发生自活化，而CaO/MgO吸收剂在各种热处理条件下都没有发生自活化。吸收剂中的Al2O3和MgO对热处理后的循环特性产生截然不同效果的原因是：Al2O3使吸收剂在热处理过程中形成了稳定晶体骨架结构，在后期循环吸收反应过程中使吸收剂保持了相对稳定的孔隙结构；虽然MgO也能使吸收剂在热处理过程中形成晶体骨架结构，但这种晶体结构在随后的循环吸收反应过程中不太稳定。吸收剂CaO/Al2O3的热处理温度不是越高越好。吸收剂存在一个最佳热处理温度和热处理时间；吸收剂CaO/Al2O3在热处理温度为1000℃时，热处理时间为2h时，吸收剂的循环特性最佳，最大循环转化率可达87％；CaO/Al2O3吸收剂在空气、100%N2和100%CO2气氛下都发生了不同程度的自活化。
用水蒸汽对失活的CaO/Al2O3和CaO/MgO吸收剂进行预处理后，两种吸收剂的循环转化率都可以恢复到新制吸收剂水平。吸收剂水合改性的最佳水蒸汽温度与Ca(OH)2的分解温度有关，当水蒸汽温度为100℃时，吸收剂循环吸收特性最佳。水合处理频率越高，整个循环的平均循环转化率越高。水合改性使失活吸收剂恢复活性的原因与吸收剂中的添加物种类无关，而是因为水合改性过程中生成的Ca(OH)2循环过程中分解释放出的H2O，改善了吸收剂颗粒内部孔隙结构，从而使吸收剂活性恢复。
- 作 者：
- 王琴
- 学科专业：
- 动力工程及工程热物理
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 重庆大学
- 导师姓名：
- 唐强
- 学位年度：
- 2013
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
