4  催化剂的测试 27

4。1  吸收剂的制备 27

4。2  吸收剂的实际脱碳特性 27

4。3  分析与讨论 28

4。4  本章总结 32源-于,优+尔^论=文.网wwW.yOueRw.com 原文+QQ752.018766

结  论 33

致  谢 34

参  考  文  献 35

1  绪论

1。1  课题研究背景及意义

温室效应已被公认为是全球变暖的主要原因，全球气温的升高带来了许多严重的问题，如生态系统失衡，环境加剧变坏，各种灾害频繁，灾难频发，造成极其惨重的经济损失等等。众所周知，温室气体是导致温室效应的罪魁祸首，其中又以二氧化碳对温室效应的影响最大。由于二氧化碳含量较多，占比最大，约为温室气体的55%，并且在大气中存在的时间较长，故而可以认为二氧化碳是最主要的温室气体[1]。论文网

研究表明，若大气中二氧化碳的浓度翻一倍，地表将升温 1。1~4。5℃[2]；同时根据科学观测数据,全球平均气温在近百年内升高了0。74℃(见图1。1[3])，特别是近 30 年来升温明显，全球平均气温的变化趋势和二氧化碳浓度变化趋势基本一致。因此，解决温室效应问题的关键在于降低大气中的二氧化碳含量[4]。目前，减少二氧化碳的排放量作为降低大气中二氧化碳含量的有效办法被广泛采纳。从1992年5月22日签订的《联合国气候变化框架公约》到2015年12月份提出的《巴黎协定》，一系列的条约[5]都表明了各国限排减排的决心和行动，各国都担负起了自己的责任，为控制温室效应而努力。

图1。1  近百年全球平均气温变化

图1。2[6]所示为 2010 年不同行业的温室气体排放量占总人为温室气体排放的份额，可以看出电力行业和工业是温室气体排放的主要来源，是可以通过人为减排来降低排放量的重点领域。针对我国国情而言，未来对电力的需求越来越大，清洁能源发电的发展跟不上需求，使得未来燃煤电厂的数量将变得越来越多[7]。电力的需求增加将导致温室气体排放增加，这与减排以抵制气候变暖相矛盾，因此，对燃煤电厂的减排技术的研究显得更加迫切。

图1。2  不同行业排放量占 2010 年总人为温室气体排放的份额（按CO2当量计算）

1。2  碱金属基固体CO2吸收剂研究进展

1。3  氨基修饰的固体吸收剂研究进展

1。4  本文的研究目的和技术方案

1。4。1  研究目的

钠基吸收剂因其储量高、再生特性好、能耗低，成为当前碱金属基干法脱碳技术的研究热点之一。纯碳酸钠固体呈粉末状，易被烟气带走，将其负载于高比表面积的颗粒状多孔载体上的方法可以减少因被带走造成的损失，同时能够有效增加其比表面积。因此可以采用这种方法来改善吸收剂，以提高吸收剂的利用率和碳酸化反应速率[21]。同时研究表明[27][28]，将K2CO3、NaHCO3 等碱金属碳酸盐/碳酸氢盐负载到多孔材料催化剂TiO2、TiO(OH)2 和FeOOH上，提升了碱金属碳酸盐与CO2的反应活性，降低了反应产物的再生活化能。由此思路，可以同时采用用多孔载体材料负载并添加适量的化合物作为掺杂剂以提高钠基吸收剂的碳酸化反应速率。

本次课题基于催化剂添加和氨基表面修饰等方法，利用小型固定床试验台，采用溶胶凝胶法，将不同掺杂剂（TiO2、TiO(OH) 2、ZrO2、钛酸丁酯）和活性成分氨基（APTES）、Na2CO3负载于SiO2载体上，研究所得吸收剂的碳酸化反应特性，同时讨论不同掺杂剂量对复合型钠基吸收剂碳酸化反应特性的影响，并采用各类表征方式（SEM 和氮吸附仪），对复合型钠基吸收剂碳酸化反应特性的影响机理进行微观分析。