本論文針對(duì)與三條二氧化碳捕集技術(shù)路線（即燃燒后脫碳、燃燒前脫碳和富氧燃燒技術(shù)）相關(guān)的兩類氣體,即CO₂和O₂,的分離和富集展開研究。選用致密離子導(dǎo)體膜和陶瓷吸附劑作為分離載體。 第二章建立了一個(gè)分析CO₂/O₂滲透通過(guò)包含混合電子-離子傳導(dǎo)氧化物陶瓷（MCOC）相和熔融碳酸鹽（MC）相的雙相膜模型。并推導(dǎo)出了描述一些特殊情況下純CO₂的滲透模型。結(jié)果顯示,當(dāng)CO₂和O₂一起滲透時(shí),CO₂的滲透通量比相應(yīng)的純CO₂滲透時(shí)的大一個(gè)數(shù)量級(jí)。CO₂和O₂的滲透通量都隨著反應(yīng)側(cè)O₂分壓和MCOC相的電子電導(dǎo)率(σ_h·)的增大而增大。當(dāng)MCOC相的電子電導(dǎo)率很小時(shí),例如σ_h·≤0.1 S/cm,CO₂的滲透通量隨著MCOC相的離子電導(dǎo)率增大而增大;而當(dāng)MCOC相的電子...

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 CO₂ 的排放及主要控制方法
        1.1.1 溫室效應(yīng)與CO₂ 的排放
        1.1.2 CO₂ 排放的主要控制方法及存在問(wèn)題
    1.2 CO₂ 的分離
        1.2.1 吸收分離法
        1.2.2 吸附分離法
        1.2.3 低溫分離法
        1.2.4 膜分離法
    1.3 致密陶瓷透氧膜在空分制氧中的應(yīng)用
        1.3.1 快離子導(dǎo)體透氧膜
        1.3.2 雙相混合導(dǎo)體透氧膜
        1.3.3 單相混合導(dǎo)體透氧膜
        1.3.4 致密陶瓷透氧膜反應(yīng)器
    1.4 陶瓷氧吸附劑制氧
        1.4.1 陶瓷氧吸附劑用于純氧制備
        1.4.2 陶瓷氧吸附劑用于O₂-CO₂ 混合氣體制備
    1.5 文獻(xiàn)總結(jié)與展望
    1.6 論文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 用于高溫二氧化碳分離的陶瓷-碳酸鹽雙相膜的模型與分析
    2.1 引言
    2.2 模型推導(dǎo)
        2.2.1 雙相膜體系描述
        2.2.2 理論推導(dǎo)
        2.2.3 用于描述純CO₂ 分離的滲透方程
        2.2.4 模型求解
        2.2.5 模型參數(shù)取值
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 MCOC 相離子和電子電導(dǎo)率的影響
        2.3.2 O₂ 滲透對(duì)CO₂ 滲透的影響
        2.3.3 體積分?jǐn)?shù)和曲率的影響
        2.3.4 同實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較
    2.4 本章小結(jié)
第三章 用于高溫分離CO₂的離子導(dǎo)體陶瓷-碳酸鹽雙相膜的實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)
        3.2.1 BYS 多孔載體的制備
        3.2.2 BYS/熔融碳酸鹽雙相膜的合成
        3.2.3 膜的表征和高溫CO₂ 滲透測(cè)試
    3.3 結(jié)果和討論
        3.3.1 膜的合成
        3.3.2 高溫CO₂ 滲透測(cè)試
    3.4 本章小結(jié)
第四章 致密陶瓷透氧膜反應(yīng)器中甲烷部分氧化反應(yīng)制合成氣
    4.1 引言
    4.2 模型和模擬
        4.2.1 反應(yīng)機(jī)理
        4.2.2 甲烷的氧化
        4.2.3 重整和水煤氣轉(zhuǎn)換反應(yīng)
        4.2.4 H₂ 和CO 的氧化反應(yīng)
        4.2.5 氧滲透方程
        4.2.6 膜反應(yīng)器模型
    4.3 模型驗(yàn)證
        4.3.1 校正因子α的計(jì)算
        4.3.2 模型的比較
        4.3.3 模型的驗(yàn)證
    4.4 模型預(yù)測(cè)
        4.4.1 膜反應(yīng)器中反應(yīng)的安全性問(wèn)題
        4.4.2 臨界進(jìn)料溫度的定義
        4.4.3 臨界進(jìn)料溫度的各種影響因素
    4.5 結(jié)論
第五章 致密陶瓷透氧膜反應(yīng)器中化學(xué)反應(yīng)速率對(duì)氧傳輸速率的影響
    5.1 引言
    5.2 模型推導(dǎo)
        5.2.1 氧滲透速率方程
        5.2.2 反應(yīng)器模型
        5.2.3 化學(xué)反應(yīng)及其動(dòng)力學(xué)
        5.2.4 模型求解
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 反應(yīng)速率及反應(yīng)物流速的影響
        5.3.2 氧滲透機(jī)理的變化
        5.3.3 模型預(yù)測(cè)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 SrCo_0.8Fe_0.2O_3-δ吸附劑制備高溫富氧二氧化碳?xì)怏w
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
        6.2.1 吸附劑的合成
        6.2.2 氧的化學(xué)計(jì)量數(shù)的測(cè)量
        6.2.3 吸附劑表征和TGA 分析
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 SCF 的物理性能和氧的吸附/脫附機(jī)理
        6.3.2 吸附/脫附動(dòng)力學(xué)的研究
        6.3.3 吸附劑的循環(huán)性能
        6.3.4 和文獻(xiàn)報(bào)道的吸附劑的對(duì)比
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和科研情況說(shuō)明
致謝



本文編號(hào)：4054428