活性炭吸附煙氣中CO2的研究.pdf

1、CO2引起的溫室效應(yīng)對人類的生活產(chǎn)生了嚴(yán)峻的影響，目前可從能源結(jié)構(gòu)、能源高效利用以及CO2捕集與封存等方面采取一系列的措施控制CO2的排放。根據(jù)我國的國情與能源結(jié)構(gòu)，CO2的捕集是比較可行與有效地控制CO2排放的手段。當(dāng)前，CO2的脫除手段包括吸收法、吸附法和膜分離法。其中，吸附法因其操作簡單、能耗低、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛使用。吸附法中常用的吸附劑包括活性炭、分子篩以及活性氧化鋁等。而活性炭因其來源廣泛、孔結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、易于再生及吸附性能優(yōu)

2、異等優(yōu)點(diǎn)被廣泛研究。本文主要是在動態(tài)裝置上，在263-293 K，0.5-7.0 MPa下，利用活性炭變壓吸附法脫除CO2，考察了描述孔填充的Kelvin方程的修正及其普適性，CO2吸附過程的動力學(xué)模型，吸附速率與孔結(jié)構(gòu)關(guān)系以及SO2和O2對活性炭吸附CO2的影響。得出的主要結(jié)論如下:
　　(1)利用不同活性炭吸附CO2進(jìn)一步證實(shí)了由殷國俊等提出的修正后Kelvin方程的普適性，并且將其臨界孔徑拓展至0.55-1.44 nm。這為

3、Kelvin方程描述CO2在活性炭上的孔填充過程提供了理論依據(jù)。
　　(2)利用準(zhǔn)一級動力學(xué)模型、準(zhǔn)二級動力學(xué)模型、Elovich動力學(xué)模型以及Avrami動力學(xué)模型對不同活性炭吸附CO2的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合。結(jié)果表明，Avrami方程能夠很好的擬合該過程，并且通過計(jì)算活化能Ea以及W-M動力學(xué)模型的擬合得出活性炭吸附CO2過程為物理吸附過程，并且該過程主要是受膜擴(kuò)散的影響。
　　(3)通過比較不同活化程度的活性炭吸附CO2