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利用粉煤灰与可循环碳酸盐直接捕集固定电厂烟气中二氧化碳的液相矿化法 被引量:22
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作者 王晓龙 刘蓉 +2 位作者 纪龙 郜时旺 姜宁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第19期5787-5794,共8页
提出了采用可循环碳酸盐混合物促进粉煤灰在液相中捕集封存燃煤烟气中CO2的工艺,考察了3种中国粉煤灰的矿化性质,并对神府煤粉煤灰做了重点研究,考察不同添加剂、Na2CO3浓度、不同气氛、固液比、搅拌速度、温度等参数对神府煤粉煤灰矿... 提出了采用可循环碳酸盐混合物促进粉煤灰在液相中捕集封存燃煤烟气中CO2的工艺,考察了3种中国粉煤灰的矿化性质,并对神府煤粉煤灰做了重点研究,考察不同添加剂、Na2CO3浓度、不同气氛、固液比、搅拌速度、温度等参数对神府煤粉煤灰矿化反应的影响。提出了以碳酸盐混合物为添加剂的新思路,并实验验证了添加剂循环使用的途径和方法。试验选取Ca转化率(ζCa)和产物中的CaCO3含量两个指标对矿化效果进行评价。采用XRD和SEM对粉煤灰进行物相分析和形貌分析,采用TGA测定反应后固体产物中二氧化碳的吸收量,采用总碳和无机碳分析仪对试验所得液体产物进行碳含量分析。结果表明固液比、搅拌速度对ζCa的影响非常小,而提高反应温度能显著提高ζCa。当以Na2CO3为添加剂时,矿化效果最好,Na2CO3的最佳浓度为0.5mol/L,Na2CO3在矿化过程中可以再生从而实现循环利用。 展开更多
关键词 粉煤灰 二氧化碳 可循环 碳酸盐 捕集 矿化
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基于不同粒径ZIF-8多孔液体的二氧化碳捕集性能 被引量:7
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作者 王焕君 靳归 +5 位作者 李野 张珂新 张庆文 邢侠 王娟 郭东方 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期572-583,共12页
通过粒径调控策略制备了基于不同粒径ZIF-8的多孔液体(PLs),并用于CO_(2)的捕集。考察了ZIF-8粒径对多孔液体捕集CO_(2)的吸附容量、吸附速率、CO_(2)/N_(2)选择性及循环稳定性的影响,并对不同粒径多孔液体的CO_(2)吸附动力学进行研究... 通过粒径调控策略制备了基于不同粒径ZIF-8的多孔液体(PLs),并用于CO_(2)的捕集。考察了ZIF-8粒径对多孔液体捕集CO_(2)的吸附容量、吸附速率、CO_(2)/N_(2)选择性及循环稳定性的影响,并对不同粒径多孔液体的CO_(2)吸附动力学进行研究。结果表明,多孔液体中具有永久的孔隙结构,不同多孔液体均具有优异的流动性。3种不同粒径的多孔液体室温下放置60 d或4500 r/min下离心5 min后均未出现聚集、沉积现象,表明不同粒径多孔液体均具有较好的稳定性。由不同粒径ZIF-8合成的多孔液体对CO_(2)的吸附过程包括物理吸附和化学吸附。其中,ZIF-8粒径为43 nm的多孔液体ZIF-8-PLs(43)对CO_(2)的饱和吸附容量最大,为63.0 mg/g;ZIF-8-PLs(145)展现了较快的CO_(2)吸附速率,准二级动力学常数为1.91×10^(-3)g/(mg·min);ZIF-8-PLs(1400)具有最高的CO_(2)/N_(2)选择性,是ZIF-8-PLs(43)的4.7倍;3种多孔液体经过4次再生后均具有较好的循环稳定性。 展开更多
关键词 多孔液体 二氧化碳捕集 金属有机骨架 吸附动力学 CO_(2)/N_(2)选择性 功能材料
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燃煤电厂烟气CO2捕集-甲烷化利用工艺流程模拟研究 被引量:12
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作者 张智鹤 温彦博 +2 位作者 仉景鹏 郭东方 颜彬航 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期87-93,共7页
燃煤电厂烟气中大量的CO2直接排空对环境负面影响严重,而捕集这部分CO2并利用可再生能源制氢将其转化为CH4等能源产品,可以同时实现环境保护和能源转换与储存。本文对CO2捕集-甲烷化利用工艺流程进行了详细的模拟分析,并核算了这一耦合... 燃煤电厂烟气中大量的CO2直接排空对环境负面影响严重,而捕集这部分CO2并利用可再生能源制氢将其转化为CH4等能源产品,可以同时实现环境保护和能源转换与储存。本文对CO2捕集-甲烷化利用工艺流程进行了详细的模拟分析,并核算了这一耦合工艺的能耗、碳排放以及经济性。模拟结果表明:捕集工段中CO2捕集率可达79%,获得摩尔分数98%的CO2;甲烷化工段中最终得到CH4摩尔分数为91%~94%的产品气。此过程若采用可再生能源制氢工艺提供H2,则可显著降低总能耗,实现CO2净减排。在未来可再生能源制氢成本大幅下降或能够获得大量廉价氢气的情况下,此耦合工艺可获得一定的经济收益,有望成为未来燃煤电厂烟气CO2大规模工业利用的重要技术路径之一。 展开更多
关键词 燃煤电厂 CO2捕集 CO2甲烷化 可再生能源制氢 碳减排
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CO_2捕集测试装置能量平衡分析 被引量:7
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作者 刘练波 汪世清 +2 位作者 郭东方 牛红伟 郜时旺 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期3201-3206,共6页
应用于火电厂的烟气CO_2捕集技术是能实现大规模降低CO_2排放的主要手段之一,然而CO_2捕集系统的高能耗制约了这一技术的应用和商业化推广。文中依托一套建于燃煤电厂的1000t/a的CO_2捕集试验装置的运行测试,对捕集系统进行了能量平衡分... 应用于火电厂的烟气CO_2捕集技术是能实现大规模降低CO_2排放的主要手段之一,然而CO_2捕集系统的高能耗制约了这一技术的应用和商业化推广。文中依托一套建于燃煤电厂的1000t/a的CO_2捕集试验装置的运行测试,对捕集系统进行了能量平衡分析,建立了热平衡方程,对热量输入与输出进行了计算与比较,计算结果验证了热平衡方程的准确性。此外考察了系统主要冷却换热器的冷却负荷分布,结果显示承担再生气冷凝功能的再冷换的冷却负荷占了全系统冷却负荷的54%。针对能量平衡分析中发现的主要问题,提出了从能量利用角度提高工艺性能的两项技术措施,提高系统能量利用率。 展开更多
关键词 CO2捕集 燃烧后 火电厂 冷却 蒸汽 能量平衡
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基于TRIZ理论的碳捕集工艺设计创新方案 被引量:7
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作者 刘练波 方梦祥 +1 位作者 许世森 郭东方 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第20期6625-6632,共8页
基于发明问题解决理论(theory of inventive problem solving,TRIZ)的系统化创新方法,提出一种用于对化石燃料燃烧后CO2捕集工艺进行改造创新的综合方法。通过有效工艺建模,将CO2捕集工艺过程转化为由多组件构成的TRIZ分析模型,并通过... 基于发明问题解决理论(theory of inventive problem solving,TRIZ)的系统化创新方法,提出一种用于对化石燃料燃烧后CO2捕集工艺进行改造创新的综合方法。通过有效工艺建模,将CO2捕集工艺过程转化为由多组件构成的TRIZ分析模型,并通过分析模型各组件特征、组件连接关系等内容,采用TRIZ原理的功能分析、组件裁减、矛盾知识库、功能知识库等工具,解决CO2捕集工艺改造设计过程中的矛盾和问题,最终得到4套最终设计方案。结合CO2捕集的工艺需求与实际,分析设计方案,其中2套方案从工艺提升角度,分别运用膜分离技术与低温分离技术实现工艺提升,另2套方案从溶剂角度,提出了新溶剂的研发思路,具备降低碳捕集工艺热耗的潜力。 展开更多
关键词 发明问题解决理论 创新方法 方案 CO2捕集 工艺 热耗
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DMAC/DETA复配水溶液两相吸收剂吸收CO_(2)的行为研究 被引量:5
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作者 刘练波 方梦祥 +1 位作者 许世森 郭东方 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第18期6284-6291,共8页
化学吸收法是现阶段烟气CO_(2)捕集较为成熟的技术路线,但吸收剂再生能耗高影响了该技术广泛工业应用。两相吸收剂具有大幅度降低再生能耗的潜力,受到国内外研究学者广泛的关注。研究N,N-二甲基乙酰胺(dimethylacetamide,DMAC)/二乙烯三... 化学吸收法是现阶段烟气CO_(2)捕集较为成熟的技术路线,但吸收剂再生能耗高影响了该技术广泛工业应用。两相吸收剂具有大幅度降低再生能耗的潜力,受到国内外研究学者广泛的关注。研究N,N-二甲基乙酰胺(dimethylacetamide,DMAC)/二乙烯三胺(diethylenetriamine,DETA)两相吸收剂吸收CO_(2)的行为,测量分析组分分布、吸收和解吸热效应、循环负荷等性能,为DMAC/DETA相变型吸收剂捕集CO_(2)的应用提供关键的基础数据。DMAC/DETA吸收CO_(2)后,发生液液分相,CO_(2)在下层富集。在CO_(2)总负载1.3915mol/mol下,富相占比约45%,组成为35%DETA+6%DMAC水溶液。在120℃解吸条件下,与20%MEA相比,DMAC/DETA单位CO_(2)解吸焓变降低63.3%;与整体解吸相比,富相解吸的单位CO_(2)解吸焓变降低21.4%。DMAC/DETA吸收剂循环稳定性较好,110℃下解吸率维持在约67.5%。 展开更多
关键词 两相吸收剂 二氧化碳 N N-二甲基乙酰胺 二乙烯三胺
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MOFs基多孔液体的制备及CO_(2)吸附分离应用
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作者 靳归 黄琳 +2 位作者 郭东方 王娟 王焕君 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期23-37,共15页
多孔液体(PLs)是一种结合了多孔固体材料永久孔隙和液体流动性的新型液体材料,在气体吸附和分离、催化等应用领域中展示出巨大的潜力。金属框架材料(MOFs)因其高的比表面积、热和化学稳定性、独特的结构以及制备简单的特点有望成为构筑... 多孔液体(PLs)是一种结合了多孔固体材料永久孔隙和液体流动性的新型液体材料,在气体吸附和分离、催化等应用领域中展示出巨大的潜力。金属框架材料(MOFs)因其高的比表面积、热和化学稳定性、独特的结构以及制备简单的特点有望成为构筑PLs多孔宿主的最佳候选材料之一。近些年来,基于MOFs(ZIF-8、ZIF-67、Ui O-66等)基多孔液体相关研究被陆续报道。首先,该文介绍了多孔液体的分类;其次,总结了近些年来MOFs基多孔液体的制备以及应用;最后,对MOFs基多孔液体的制备存在的挑战与未来的发展方向进行了总结与展望。 展开更多
关键词 多孔液体 气体吸附 分离 催化 二氧化碳
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生物质副产物粗甘油制备丙烯酸 被引量:1
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作者 刘蓉 肖天存 +2 位作者 王晓龙 王琪 何忠 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期820-826,共7页
以粗甘油为原料,采用新型负载型杂多酸催化剂和氧化物催化剂,通过两段反应制备丙烯酸。利用BET、NH_3-TPD、FTIR和原子吸收光谱分析等方法分析了粗甘油中不同杂质的影响。实验结果表明,粗甘油中的无机盐离子是造成粗甘油脱水产物丙烯酸... 以粗甘油为原料,采用新型负载型杂多酸催化剂和氧化物催化剂,通过两段反应制备丙烯酸。利用BET、NH_3-TPD、FTIR和原子吸收光谱分析等方法分析了粗甘油中不同杂质的影响。实验结果表明,粗甘油中的无机盐离子是造成粗甘油脱水产物丙烯酸收率降低、乙酸收率增加的主要原因。Na^+和K^+等碱金属杂质沉积在HPW/Cs-SBA催化剂表面,导致催化剂的比表面积和孔体积显著降低,平均孔径增大,催化剂上大量的中强酸性位点转化成弱酸性位点,酸性位点的总量也有所下降。只需对粗甘油进行脱盐处理,而不需要脱除其他有机物杂质即可用于脱水制备丙烯酸,反应70 h内丙烯酸收率稳定在86%左右,与使用精制甘油时的效果相当。 展开更多
关键词 粗甘油 丙烯酸 脱水氧化 铯盐 钒钼化合物
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