類水滑石衍生Ca基氧化物用于CO2的吸附研究.pdf

1、如今，溫室效應(yīng)已經(jīng)成為全球共同面臨的一大環(huán)境問題。溫室氣體 CO2的有效捕集成為研究的熱點。煤制天然氣工藝過程中有大量溫室氣體 CO2排放，針對此工藝的反應(yīng)溫度（350～600℃），本論文研究了類水滑石衍生復(fù)合氧化物的CO2吸附性能。
　　采用熱重儀對吸附劑進行 CO2的吸附性能評價，重點考察了500℃吸附600℃脫附以及600℃吸附700℃脫附條件下類水滑石衍生復(fù)合氧化物的 CO2吸附性能。結(jié)果表明，Ca1-xAlx(OH)2(

2、CO3)x/2衍生復(fù)合氧化物的吸附性能要優(yōu)于Ca1-xAlx(OH)2ClO4、Ca-Mg-Al-CO3類水滑石衍生復(fù)合氧化物的吸附性能。Ca/Al=2.5的Ca1-xAlx(OH)2(CO3)x/2衍生復(fù)合氧化物的吸附性能最佳。通過優(yōu)化類水滑石衍生復(fù)合氧化物的制備條件，確定共沉淀反應(yīng)溫度為70℃，晶化溫度為120℃，晶化時間為15h。
　　XRD分析表明，經(jīng)600℃焙燒后類水滑石衍生氧化物類水滑石結(jié)構(gòu)消失，含有CaO和CaCO3

3、體系。CaO晶粒越小，CaCO3含量越高，其對CO2的吸附性能越好。Ca3Al2(OH)12晶粒的生成有助于 CaO的分散，獲得較小的晶粒。SEM-EDX表征表明，CaO分散均勻，進而提高了吸附劑的穩(wěn)定性。
　　考察了CO2吸附溫度、脫附溫度、CO2流量及 CO2濃度等工藝條件對類水滑石衍生復(fù)合氧化物 CO2吸附性能的影響，結(jié)果表明，600℃吸附、700℃脫附是合適的溫度條件，CO2流量對吸附性能有一定影響，而CO2濃度對吸附性能

4、沒有影響。
　　考察了H2O對吸附劑吸附性能的影響，結(jié)果表明H2O對吸附劑吸附量增加以及穩(wěn)定性提高有積極的作用。在1％H2O存在的情況下，對CaAl-CO3（Ca/Al=2.5）類水滑石衍生復(fù)合氧化物在600℃吸附、700℃脫附條件下進行了216次循環(huán)吸附/脫附的長周期穩(wěn)定性測試，結(jié)果表明此吸附劑表現(xiàn)出優(yōu)異的吸附性能和穩(wěn)定性，220個循環(huán)后的CO2吸附容量高達56.1%。這是由于水能增強吸附過程中CO2擴散進入顆粒內(nèi)部，與內(nèi)部未發(fā)