【摘 要】
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经历了因全球气候变暖所导致的种种灾难,“CO2的节能减排”已成为近期科学界讨论的重要议题,尤其是CO2捕集技术的开发。燃煤电厂烟道气中的CO2占全球CO2排放总量的60％以上,显
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经历了因全球气候变暖所导致的种种灾难,“CO2的节能减排”已成为近期科学界讨论的重要议题,尤其是CO2捕集技术的开发。燃煤电厂烟道气中的CO2占全球CO2排放总量的60％以上,显然,对烟道气中的CO2进行捕集是实现CO2减排最为有效的途径。
以碳质多孔材料作为吸附剂,包括沥青基球状活性炭(PSAC)、碳分子筛、椰壳炭、活性碳纤维、超级活性炭和蜂窝状活性炭,考察了其对CO2的吸脱附性能,并结合其它物化性能,对这些碳质吸附材料进行了综合比较。研究结果表明:
1)常压下,不同碳质吸附材料对低浓度(15％)CO2的吸附量大小顺序依次为:PSAC＞碳分子筛＞活性碳纤维＞椰壳炭＞蜂窝状活性炭,其中PSAC对CO2的平衡吸附量为1.02mmol/g;不同吸附材料对CO2的脱附循环效率依次为:PSAC＞活性碳纤维＞蜂窝状活性炭＞椰壳炭＞碳分子筛,其中PSAC可达98.5％。
2)较其它碳质多孔材料而言,超级活性炭因具有较大的比表面积和总孔孔容,在高压条件下,表现出优异的CO2吸附性能。其中,在1.2 MPa条件下,对CO2的饱和吸附量高达12.85mmol/g,遵循微孔填充机制。
3)PSAC因具有良好的导电导热性能,表现出良好的电解吸性能。其中,当电压为3.2V时,50s内可将60g PSAC由室温快速加热至200℃,能耗仅150 kJ/kg。
4)当采用电解吸-抽真空耦合吸附技术进行CO2脱附时,PSAC对CO2的循环脱附效率接近100％。
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