钙基吸附剂的改性
《改性铝系吸附剂的制备及提锂性能研究》
《改性铝系吸附剂的制备及提锂性能研究》一、引言随着科技的不断进步和工业的迅猛发展，锂资源的利用日益受到关注。
作为轻质、高能量的金属元素，锂在电池、核工业、陶瓷等领域具有广泛的应用。
然而，由于自然环境中锂的分布分散且含量低，有效提取和分离锂成为一项重要的研究课题。
近年来，改性铝系吸附剂因其高吸附性能和良好的选择性，在提锂领域得到了广泛的应用。
本文旨在研究改性铝系吸附剂的制备工艺及其提锂性能，以期为实际生产提供理论支持和实践指导。
二、改性铝系吸附剂的制备1. 材料选择与预处理制备改性铝系吸附剂的主要原料为铝基材料（如氢氧化铝、氧化铝等）。
首先，对原料进行筛选、清洗和干燥处理，以去除杂质和水分。
2. 改性过程改性过程主要包括物理改性和化学改性。
物理改性主要采用球磨、粉碎等手段改变铝基材料的物理性质；化学改性则通过引入其他元素或化合物，如硅、钛等，以提高铝基材料的吸附性能。
3. 制备工艺将经过预处理的铝基材料与改性剂混合，通过搅拌、干燥、煅烧等工艺步骤，制备出改性铝系吸附剂。
其中，煅烧温度、时间及气氛等参数对最终产品的性能具有重要影响。
三、改性铝系吸附剂的提锂性能研究1. 实验方法采用静态吸附法和动态吸附法对改性铝系吸附剂的提锂性能进行研究。
在静态吸附法中，将吸附剂与含锂溶液混合，观察其吸附效果；在动态吸附法中，模拟实际生产过程中的溶液流动情况，考察吸附剂在动态条件下的吸附性能。
2. 实验结果与分析通过实验数据，分析改性铝系吸附剂的吸附容量、吸附速率、选择性等性能指标。
结果表明，改性后的铝系吸附剂具有较高的吸附容量和良好的选择性，能够在较短的时间内达到吸附平衡。
此外，改性铝系吸附剂还具有良好的稳定性，能够在多种环境下保持较高的吸附性能。
四、实际应用及前景展望1. 实际应用改性铝系吸附剂在实际生产中已得到广泛应用。
其高吸附容量和良好的选择性使得其在锂资源提取领域具有显著的优势。
此外，改性铝系吸附剂还具有较低的成本和环保性能，符合当前绿色、低碳的生产要求。
固体二氧化碳吸附剂研究进展_王胜平
烟气二氧化碳脱除实验， 结果表明， 二氧化碳脱除 ［9 ］ 。但当温度升高到 30 ℃ 时， 效率高达 90% 二氧 化碳吸附能力开始显著下降。 Harlick 等考察了 13 种不同类型的分子筛， 低硅铝比分子筛有利于二氧 化碳吸附
［10 ］
。同时研究发现， 高结晶度、 高比表面
的分子筛对二氧化碳吸附是有利的。 在吸附后的 分子筛中同时检测到一定量的碳酸盐物种 ， 这表明 分子筛中不仅仅有物理吸附， 还存在着一定量的化 学吸附， 其中二氧化碳和分子筛形成了双配位结 合体 1. 2
。
可以用于变压 分子筛吸附剂在较低的温度下， 吸附工艺中。Ishibashi 等利用沸石分子筛进行电厂
74
化
学
工
业
与
工
程
2014 年 1 月
具有较高的 用。由于 MOFs 的高比表面和大孔容， 吸附容量、 规整且可调节的孔结构， 以及可以适当 化学改性等特点， 这类材料受到二氧化碳吸附领域 ［1718 ］ 。 Millward 等 报 道 在 3. 5 研究 者 的 广 泛 关 注 MPa 的压力下， 177 为吸附剂， 以 MOF最高二氧化 碳吸附量为 33. 5 mmol / g， 这是迄今为止报道最高 的 CO2 吸附量
［56 ］
碳基材料
碳基材料吸附原理是利用碳基材料与二氧化 碳的物理吸附作用。 因碳基材料的多孔结构， 因而 具有很大的比表面积， 在常温常压下具有较高的吸 附量。相比较其他吸附剂来说， 碳基吸附剂原料来 源广， 成本低， 再生容易， 能耗低， 而且易于结构和 表面基团改性
［1213 ］
。 但由于碳基吸附剂是物理吸
［11 ］
。 物理吸附剂， 利用吸附剂与二氧化
钙基脱硫剂水合改性实验分析
钙基脱硫剂水合改性实验分析
傅国光;颜岩;彭晓峰;王补宣
【期刊名称】《中国电机工程学报》
【年(卷),期】2004(24)3
【摘要】扩散反应的烟气脱硫过程中,脱硫剂的微观孔隙结构是重要影响因素之一。
该文报道钙基脱硫剂的水合爆蒸改性实验,通过调节水钙比和煅烧温度,利用内部蒸
发过程促使脱硫剂微观孔隙结构发生大范围变化。
实验测定了改性前后脱硫剂孔隙结构和宏观脱硫性能的改变,以及微观孔隙结构内反应转化分布。
在实验测定的基
础上,分析和讨论了微观孔隙结构的改变及孔隙变化影响脱硫能力的机理。
【总页数】5页(P178-182)
【关键词】烟气脱硫;钙基脱硫剂;微观孔隙结构;二氧化硫;水合方法;改性;实验分析【作者】傅国光;颜岩;彭晓峰;王补宣
【作者单位】清华大学热能系工程热物理研究所
【正文语种】中文
【中图分类】X701.3
【相关文献】
1.钙基脱硫剂对煤燃烧中N2O和NO排放影响的实验研究 [J], 韦迎旭;程祖田;姜曙;刘辉
2.水合改性对钙基吸收剂循环捕集CO2的影响 [J], 钟渝平
3.钙基脱硫剂用于冶炼烟气脱硫的模拟与实验 [J], 昌晶;胡修德;田红景;远富启;许
静文;郭庆杰
4.硫酸盐在粉煤灰改性钙基脱硫剂技术中的应用 [J], 王晋刚;王道斌
5.钙基水合改性飞灰吸附剂脱除模拟烟气中SO2的实验研究 [J], 黄昶;黄汝玲;郑仙荣;樊保国;李军
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改性活性炭
利用活性炭或者其它吸附剂可以用来去除煤气中的汞。
用活性吸附煤气中的汞可以通过以下两种方式:一种是在颗粒脱除装置前喷入粉末状活性炭[19]，吸附了汞的活性炭颗粒经过除尘器时被除去;另一种是将煤气通过活性炭吸附床[20]，此时一般用颗粒状活性炭。
垃圾焚烧炉为控制重金属汞的排放很早就采用了活性炭吸附和布袋除尘技术，选择合适的碳汞(C/g)比例，可以获得90%以上的除汞率。
对于燃煤电站锅炉的煤气除汞，适当增加碳汞(C/g)比例除汞效率可以达到60%以上。
另外，运用化学方法将活性炭表面渗入硫、氯或者碘[21]，以增强活性炭的活性，且由于硫或者碘与汞之间的反应能防止活性炭表面的汞再次蒸发逸出，可提高吸附效率。
不过直接采用活性炭吸附的方法成本较高。
据美国EAP和DOE 估算结果表明:燃煤电站如选择活性炭喷入方式，每脱除一镑汞需耗资$l4200～70000;性炭吸附床，每脱除一镑汞耗资$l7400～38600。
鉴于活性炭比较昂贵，很多研究人员开始开发新型、价格低廉的吸附剂。
为此，国外学者研究利用钙基吸附剂(CaO、Ca(OH)2、CaCO3、CaSO4·2H2O)来脱除汞。
在模拟燃煤烟气进行的实验中发现:Ca(0H)2对Hg2Cl2的吸附效率可达85%，但对零汞(Hg0)，只有在SO2存在的情况下，18%的Hg0可以被除去。
碱性吸附剂如CaO同样也可以很好地吸附HgCl2，SO2存在时对Hg0的脱除率为35%。
Ghorishi在研究HCl对钙基吸附剂的影响时发现:由于氯原子和Hg0相互作用，带有结晶水的CaSO 4(CaSO4·2H2O、CaSO4·H2O)对Hg0的吸附作用大大增强了。
目前，钙基吸附剂尚处于实验室研究阶段。
美国PSI(Physcial Science Inc.)曾尝试用沸石材料作为工业锅炉控制汞排放的吸附剂，Lee等[22]也用沸石对汞的吸附进行了研究。
在煤气中加入己知含量的零汞(Hg0)进行实验，结果表明:沸石在高温和低温下都可以吸附Hg0和Hg2+。
氨基酸在微波辅助钙改性SBA-15上的吸附性能
摘
要
采用微波辐射 固相法制备了钙改性 Ｓ Ａ １ Ｂ 一５材料 Ｃｆ Ｂ 一５ Ｍ ） 借助小 角 Ｘ Ｄ、 吸附一 ａＳＡ１ （ Ｗ ， Ｒ Ｎ 脱附实
验及 Ｔ Ｍ表征 了 Ｃ ／ Ｂ ．５ ＭＷ） Ｅ ａＳ Ａ １ （ 的结构 ， 了４种典型的氨基酸在 Ｃ ／ Ｂ 一５ ＭＷ） 研究 ａＳ Ａ１ （ 上的吸附性能 ， 并考察 了 钙负载量和 ｐ Ｈ值对其吸附性 能的影响． 结果表 明， 制备 的钙改性材料仍具有与 Ｓ Ａ １ Ｂ一 ５相似的结构特点 ， 且钙物种
Ａ ｓ ａ ｔ Ｔ ｅｃｌ ｕ ｏ ｉｅ Ｂ 一５ｍａ ｒ ｌ， ｅ ｏ ｄａ ａ／Ｓ Ａ一５（Ｍ ） ｗ ｒ ｒ ａｅ ｙｓｌ ｂｔ ｃ ｈ ａｃ ｍ ｍ ｄｆ ｄＳ Ａ １ ｔ ｉ ｓ ｄ ｎ ｔ ｓ ｒ ｉ ｉ ｅａ ｅ Ｃ Ｂ １ Ｗ ， ｅｅｐｅ ｒｄｂ － ｐ ｏ
ｉ — ｈ ｓ ｔ ｏ ｎ ｅ ｅ ｏ ｖ ａ ｉｔ ｎ ｈ ｔ ｃ ｕ ｅ ｏ ｅ ｍａ ｅｉｌ ａ ｈ ｒ ｃｅ ｚ ｄ ｂ ｍａｌａ ｇｅ ＸＲＤ， ｄ ｐ ａ ｅ ｍｅｈ ｄ ｕ ｄ ｒｍｉ ｒｗａ ｅ ｒ ｄ ａｉ ．Ｔ ｅ ｓｒ ｔ ｒ ｆｔ ｔ ｒ ｓｗ ｓｃ ａ ａ ｔ ｒ ｅ ｙ ｓ ｌ ｎ ｌ ｏ ｕ ｈ ａ ｉ
氨基 酸 在 微 波辅 助钙 改性 Ｓ Ａ．５上 的 吸 附性 能 Ｂ １
张三 山 ， 张德喜 肖建 国 ， ， 刘亚纯 ， 伏再辉
（． １湖南省永和磷肥 厂 ， 国 浏阳 ４ ０ ０ ； 中 １３ ６ ２湖南师范大学化学化工学 院 ， 化学生物学及 中药分析教育部重点实验室 ，
关键词
微波辐射 固相法 ； ａＳ Ａ １ ；吸附性 能；氨基 酸 Ｃ／Ｂ 一 ５
了解碳酸钙表面改性的方法、工艺及常用改性剂
了解碳酸钙表面改性的方法、工艺及常用改性剂碳酸钙是目前有机高聚物基材料中用量最大的无机填料，但是，未经表面处理的碳酸钙与高聚物的相容性较差，简单造成在高聚物基料中分散不均从而造成复合材料的界面缺陷，降低材料的机械强度。
随着用量的加添，这些缺点更加明显。
因此，为了改进碳酸钙填料的应用性能，必需对其进行表面改性处理，提高其与高聚物基料的相容性或亲和性。
1、碳酸钙表面改性简述碳酸钙的表面改性方法重要是化学包覆，辅之以机械化学；使用的表面改性剂包括硬脂酸（盐），钛酸酯偶联剂，铝酸酯偶联剂、锆铝酸盐偶联剂以及无规聚丙烯，聚乙烯蜡等。
碳酸钙连续表面改性工艺表面改性要借助设备来进行。
常用的表面改性设备是SLG型连续粉体表面改性机、高速加热混合机以及涡流磨和流态化改性机等。
影响碳酸钙表面改性效果的重要因素是：表面改性剂的品种、用量和用法（即所谓表面改性剂配方）；表面改性温度、停留时间（即表面改性工艺）；表面改性剂和物料的分散程度等。
其中，表面改性剂和物料的分散程度重要取决于表面改性机。
2、脂肪酸（盐）改性碳酸钙硬脂酸（盐）是碳酸钙最常用的表面改性剂。
其改性工艺可以采纳干法，也可以采纳湿法。
一般湿法工艺要使用硬脂酸盐，如硬脂酸钠。
（1）硬脂酸干法改性碳酸钙涂酸磨机改性碳酸钙采纳SLG型粉体表面改性机和涡旋磨等连续式粉体表面设备时，物料和表面改性剂是连续同步给入的，硬脂酸可以直接以固体粉状添加，用量依粉体的粒度大小或比表面积而定，一般为碳酸钙质量的0.8%—1.2%；在高速混合机、卧式桨叶混合机及其他可控温混合机中进行表面包覆改性时，一般为间歇操作，首先将计量和配制好的物料和硬脂酸一并加入改性机中，搅拌混合15—60min即可出料包装，硬脂酸的用量为碳酸钙质量的0.8%—1.5%左右，反应温度掌控在100℃左右。
为了使硬脂酸更好地分散和均匀地与碳酸钙粒子作用，也可以预先将硬脂酸用溶剂（如无水乙醇）稀释。
改性时也可适量加入其他助剂。
《改性铝系吸附剂的制备及提锂性能研究》
《改性铝系吸附剂的制备及提锂性能研究》一、引言随着全球对清洁能源的依赖性日益增强，锂资源的需求量也日益增加。
铝系吸附剂因其独特的物理化学性质，在锂的提取和回收中具有广泛的应用前景。
本文旨在研究改性铝系吸附剂的制备方法及其在提锂过程中的性能表现，以期为锂资源的有效回收和利用提供新的途径。
二、改性铝系吸附剂的制备改性铝系吸附剂的制备主要包括原材料的选取、吸附剂的制备工艺和改性方法等步骤。
1. 原材料选取选用高纯度的铝氧化物作为主要原料，同时添加适量的改性剂，如活性炭、氧化石墨烯等。
这些改性剂可以提高吸附剂的表面积、孔隙结构和化学活性，从而提高其对锂的吸附能力。
2. 制备工艺首先，将铝氧化物与适量的改性剂混合，经过均匀搅拌后，采用沉淀法或溶胶-凝胶法进行成型。
然后，将成型后的吸附剂进行干燥、煅烧等处理，得到改性铝系吸附剂。
3. 改性方法改性方法主要包括物理改性和化学改性。
物理改性主要通过改变吸附剂的表面积和孔隙结构来提高其性能；化学改性则是通过引入新的化学基团或与锂离子发生化学反应来提高吸附剂的吸附能力。
三、提锂性能研究为了研究改性铝系吸附剂的提锂性能，我们采用了多种实验方法和评价指标。
1. 实验方法采用模拟含锂溶液和实际含锂废液进行实验，通过静态吸附法和动态吸附法等实验方法，测定吸附剂在不同条件下的吸锂能力。
同时，我们还通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等手段对吸附剂的结构和性能进行表征。
2. 评价指标评价指标主要包括吸锂容量、吸锂速率、选择性等。
吸锂容量表示单位质量吸附剂在单位时间内能吸附的锂量；吸锂速率则反映了吸附剂在短时间内快速吸附锂的能力；选择性则表示吸附剂在多种离子共存的情况下对锂的选择性吸附能力。
四、结果与讨论通过实验，我们得到了改性铝系吸附剂的吸锂性能数据，并对其进行了分析。
1. 吸锂性能数据实验结果表明，改性铝系吸附剂在模拟含锂溶液和实际含锂废液中均表现出良好的吸锂性能。
改性木质素磺酸钙及其对氟离子(F^(-))的吸附研究
外光谱仪;SETARAM Ladsys EVO热重分DF
161S集热式恒温加热磁力搅拌器。
14制备方法 在 20%PEGN400 ”中
的木 ，
按质量比TETA： LC =4： 1加入TETA,搅拌升温至
77 C,加入KPS,搅拌反应1 C静置数小时后，加热
aVsogDtion capgcite of moVi/ed /gnosulpPonate for F_ was dVovt 0 2 mg( and the theoreticai saturated ddsorption capacity was 2. 17 ma/(• The aVsorption bedavior is in accorUanco with Lanymuir model and La.ee.eenpseudoseoondoedeekgneigoeuuaigon2
PaepaaahoonoemodoeoedeognoscephonaheandohsadsoaphoonoeF
CUI Jun-feng,ZHAO Ke-jiang,I Bin-Sin,DUAN Wen-jio, WANG Jug,ZHAO Liang
( InsigiuieotChemgsierCo2Lid2HenanAoademrotSogenoesZhen.ahou450002 Chgna)
Abshaaah： The eg.nosu ephona ie was modgtged br iege ihreene ie ieamgne ( TETA ) and poereihreene.erooe (PEG-249 ) , and the dpsorption of F in the solution was stuUieP. The esu/s sPowed that the epui/drium
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第34卷第4期2018年8月上海电力学院学报Journal of Shanghai University of Electric PowerVol.34,No.4Aug. 2018
DOI： 10. 3969/j. issn. 1006 -4729.2018. 04. 018
钙基吸附剂的改性章晓彤，李芳芹，任健兴，张林建，冯海军，侯鑫，马闯(上海电力学院能源与机械工程学院，上海200090)摘要:综合了 6种钙基吸附剂的改性方法，分别为:加人有机酸;加人氯化氢;添加高瑢点的金属氧化物，如 MgO和Mn〇2 &在煅烧和碳酸化阶段加人蒸汽;通过高强度的声波脉;燃烧生物柴油的副产品。分析了 6种方 法的优缺点，研究了提高钙基吸附剂循环捕集WO能力的方法。关键词：钙基吸附剂；改性& WO捕集能力中图分类号:X701 文献标志码:A 文章编号：1006 -4729(2018)04 -0391 -04
Modification of Calcium-Based AdsorbentZHANG Xiaotong，LI Fangqin，REN Jianxing，ZHANG Linjian，
FENG Haijun，HOU Xin，MA Chuang(School of Ener^iy and Mechanical Engineering，Shanghai University of Electric Power，Shanghai 200090，China)
Abstract： Six methods of modification of calcium-based absorbment are summarized，namelyaddition of organic acids，hydrogen chloride，addition of high melting point metal oxides such asMgO and MnO2，addition of steam in the calcination and carbonation stages，through hacoustic pulse and burning bia-fuel diesel. The respective advantages and disadvantages of the six methods are analyzed，and the method of improving the recycled collection ability of calcium-based adsorbent CO2 is studied.
Key words： calcium-based sorbent; modification; CO2 capture ability
钙基吸附剂，尤其是主要成分为天然石灰石 和白云石的吸附剂，一般在几个煅烧/碳酸化周期 后其吸附能力会急剧下降(1—7)。CaO/CaCO!的 烧结会导致吸附剂的颗粒物质发生聚集，从而减 少钙基吸附剂孔隙体积和表面积[812]。为了提高 钙基吸附剂循环捕集二氧化碳（CO)的能力，降 低碳酸钙的烧结带来的孔坍塌等不利影响，研究 者努力探讨各种解决方法。
1添加有机酸改性2009年，LI J Y等人[13]提出了用醋酸改性天然
石灰石来循环捕集CO的方法。ALVAREZ D等 人[14]得出结论，CaCO!产物层有临界厚度，平均值 为49 nm。在每个循环10 min内，来自改性石灰石 的CaO的碳酸化速率高于原始吸附剂的碳酸化速 率。这是由于乙酸改性改变了 CaO的孔结构，使得 CaO在初始反应阶段具有更高的碳酸化速率。2016年，HU Y等人[15]测试了由8种不同的有 机酸改性的天然石灰石(98. 5 Y，粒径< 150 )m)。 这8种酸包括甲酸（98. 0%，国药控股）、醋酸 (99.5Y，国药控股)'丙酸(99.5Y，国药控股)、梓檬 酸(99.5Y，国药控股)、草酸(99.5Y，国药控股)、紫
收稿日$: 2018-04-13通讯作者简介:章晓彤（1995—），女，在读硕士。主要研究方向为污染物控制与处理以及CO2捕集。E-mail: erhtth@ hotmail. com。392上海电力学院学报2018 年酸(85.0Y，国药控股），L-( 苹果酸(98.5%，国药控股），和L-( 酉酸(99.5Y，国控股）。试验原理 1所示。
图1添加有机酸（酒石酸）改性石灰石原理通过煅烧碳酸化试验，得到不同循环下被酸 化 灰石样品的碳酸钙转化率， 分析这8种酸对石灰石样品高温捕集CO#性能的影响。 研究表明，与 的氧化钙吸附剂相比， 酸，所用 酸 的吸附剂 的循环中表现出增强的性能，S卩 吸附剂的循环转化率更高。L-(+h酒酸是 效的，其次分别是酸、L-( * ^苹果酸、醋酸、酸、乳酸、草酸。 2013 ，RIDHAFN 等人[16]研究了 相和气相两种 下，用酸 的CaO基吸附剂在钙循环中的高温捕集CO#的性能，发现用含有 10Y或30Y 酸的水溶液处理石灰 进晶体的生长。 ，相对 体材 说，所用酸溶 的吸附剂的表 和孔体 。孔隙度低，但用10Y酸溶液处理的石灰石 (细粉#在第一次循环中显示出了最高的CO#捕 获能力。经 20个环后， 吸附剂的CO#吸附能力 比 条件下的 吸附剂要高。由 气相处理 地实现了酸化，相对低浓度的甲酸溶液比用酸蒸气处理，更地提高了 CaO吸附剂的CO#捕获能力。
[15-16]中，甲酸 的钙基吸附剂对CO#吸附能力的影响试验结果相反。造成这种分
歧的 是， [15] 进行综合研究，而酸化过程中不同的石灰 、酸溶 度和处理条件(如酸化时间、温度等） 能响试验结果。但两个 的试验结果都表明，酸化过程和随后的分解过程在增强吸附剂的性能方 了著的作用。在酸化过程中，将碳酸钙酸化 ‘钙，增加其分子量。 分解过程中，分解有钙和氧化钙，导致钙化 急 。由：程中的质量损失形成了孔隙空间，得了多 孔结构的最终产物CaO而极大地促进了 CO#扩 CaO颗粒的 。 ，酸化分解过程 ：
了孔隙空间，有效提高了 吸附剂的性能。
2添加HC1改性2014年，WANGW等人[17]提出了在碳酸化程中添加盐酸（HC1)的设想，以提高钙基吸附 剂的碳酸化转化率。试验发现，当碳酸化气氛中 存在HC1时，在钙循环期间石灰石的CO2捕获性 能会受到影响。HC1和CO2在650 / 700 A的碳 酸温度下，与灰石中的CaO同 反应。HC' 个循环中提高了石灰石的CO:捕获能力； ，随着循环次数的进一步增加，HC1反而严重影响了石灰石的CO2捕获能力。这是因 环吸附剂中积累的氯化 导致的烧结，几乎完全剥夺了吸附剂的CO2捕获能 力。2017年，LI Y等人[18]在2014年试验的基础 上进行了改进， 气体添加剂的HC1在部分环中 续地加入到碳酸化步骤中，以更地用HC1的正效应，避免了在钙循环条件下HC1
对石灰石CO2捕获能力的负面影响。HC1的加 入，导致CaO同时碳酸化和氯化，其相应的 f分 CaCO3和CaClOH。 初的几个循环中添加HC1，提高了石灰石的循环CO2捕获能力，表 明反应产物中CaClOH的形成有利于CO2的捕 获。 ， 表示 化钙 ， 灰 的 环
CO2捕获能力就越强。试验表明，在碳酸化步骤
中 初的 3 个 环中 加 HC'， 了石灰石的孔结构和在多个CO2捕获循环期间的 耐烧结性，提高了钙循环条件下石灰石的循环 CO2捕获能力。
3添加高熔点的金属氧化物改性2016年CHEN H
等人[19]通过正交设计，制
备了 CaO-MgO 摩尔比为 10: 1(CaO-MgO)和 Ca/Mn比为50: 1的质CaO吸附剂。 吸附剂与 灰石进行 /碳酸化试验。试验结果表明，CaO-MgO和CaO-MnO2在长期循环 间呈现较高且相对稳定的碳酸化转化率，而 CaO的碳酸化转化率则更 地 。CaO-MgO 和 CaO-MnO2 的碳酸化转化率分别比 CaO 高约2. 3倍和2.2倍。究其原因在于，合成的吸
附剂 相对稳定的孔体积和优异的孔尺寸分，导致了高的碳酸化转化率。碳酸化阶段，温度从600 A升高到675 A，章晓彤，等:钙基吸附剂的改性综述393碳酸化转化率迅速增加，随着温度的进一步升高， 碳酸化转化率略有下降。表明温度升高对合成吸 附剂碳酸化的有利影响是相对提高了其耐烧结 性。吸附剂CaO-MgO和CaO-Mn02在675 A达 到最高的碳酸化转化率，且在多个循环中衰减最 慢。这可能是由于反应速率升高带来的正面效应 与温度升高造成的碳酸化驱动力降低的负面效应 之间的平衡所导致的。因此，合成吸附剂捕获高 温C0#的理想温度约为675 A。4添加蒸汽改性目前，大部分改性吸附剂都是在温和的煅烧条 件下进行的，其中煅烧气氛不包括蒸汽、碳化气氛。 实际上，来自煤或其他含碳燃料中的湿气和氢气的 燃烧废气中通常含有5Y ~15%的蒸汽。B0RG- WARDTRH的研究报告指出，蒸汽强烈地催化了 CaO的烧结过程，并由于微晶的生长、结块和孔隙 的封闭而导致了 CaO的表面积减小[2°]。据报道， 煅烧Ca" 0H) # (高达1 152 A)时，高温下蒸汽浓度 的差异会影响CaO的烧结[21]。蒸汽可以重新激活 废弃的CaO,导致其承载能力立即增加[22]，但在煅 烧炉中蒸汽碳化仅略有改善[23]。因此，2016年 CHENH等人[19]提出了金属氧化物改性吸附剂， 并研究了在碳酸化阶段加人蒸汽。试验结果表明， 当压力为2 026. 5 Pa时蒸汽量的少量添加会对 CaO的转化率产生显著的影响。随着蒸汽分压的 增加，这种作用也会逐渐减小。当碳酸化温度为 550 A，压力增加到30 397.5 Pa时，转化率下降。 当蒸汽含量从0增加到10%时，合成吸附剂 CaO-MgO和CaO-MnO2的碳酸化转化率随之迅 速增加;当蒸汽进一步增加到15%时，转化率稍微 降低。其中，添加蒸汽的碳酸化转化率远高于没有 蒸汽的。当碳酸化气氛中存在10%的蒸汽时， CaO-MgO和CaO-MnO2的碳化转化率在10次循 环后最高。这可能是蒸汽对加速固相扩散控制反 应相的正面作用与蒸汽对形成的CaCO!加速烧结 的负面影响之间的平衡所造成的。此时，烧结温度 低至527 A。随着蒸汽含量进一步增加到15%，蒸 汽对吸附剂加速烧结的负面影响增强，并且蒸汽对 碳酸化转化率的总体有益效果降低。5通过高强度的声波脉改性2016年EBRf J M P等人[2"]发现，通过控制 碳酸化阶段和煅烧阶段的声波，可以使CaO颗粒表面有声流，提高热量、质量和动量的气固转移， 从而提高煅烧阶段CaO的再生能力，进一步提高 快速反应阶段钙基吸附剂的碳酸化能力，以此增 强CO2捕获能力。试验结果表明，在煅烧或碳酸化过程中应用 脉冲声音可以提高天然石灰岩和白云石床在钙循 环条件下的CO捕获能力，但是考虑到高强度声 音的应用增加了额外的能量成本，因此这项运用 的。