钙基中空微球的碳酸化性能及其动力学分析

摘要：

采用模板法制备了钙基中空微球,用于实现高效CO2捕捉.借助热重分析仪在较为真实条件下研究了钙基中空微球外径、碳酸化温度对其CO2捕集性能的影响,并借助扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和氮吸附分析其微观结构.最后,利用缩核模型对钙基中空微球碳酸化反应中的化学反应控制阶段进行动力学分析.结果表明,中空结构可以显著提升钙基吸收剂的CO2捕集性能.性能最好的钙基中空微球的首次碳酸化转化率高达82.5％,相比于石灰石提升了30.7％.这是因为中空结构显著改善了孔隙结构,增大了比表面积和比孔容积.随着碳酸化温度的升高,钙基中空微球的CO2捕集性能呈现先上升后下降的趋势,在650℃时达到最大值,碳酸化转化率高达82.5％.动力学分析结果表明,中空结构可以加快化学反应控制阶段的反应速率,并延缓反应速率的衰减,同时还可以降低反应活化能,进而对碳酸化反应起着显著的提升作用.

关键词：模板法、中空材料、钙循环、二氧化碳、动力学

所属期刊栏目：49

分类号：TK224.1(蒸汽动力工程)

资助基金：国家重点研发计划中美清洁能源联合研究中心资助项目2016YFE0102500-06-01;东南大学优秀博士学位论文培育基金资助项目YBPY1902;国家留学基金资助项目201806090031

在线出版日期：2019-08-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：757-763