论文目录 | |
| 感谢 | 第1-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-11页 |
| 目录 | 第11-16页 |
| 第1章 绪论 | 第16-57页 |
| 1.1 碳的捕获和存储 | 第16-20页 |
| 1.1.1 全球气候变暖及温室气体的排放 | 第16-17页 |
| 1.1.2 CO_2的捕获和封存简介 | 第17-19页 |
| 1.1.3 CCS系统的成本 | 第19-20页 |
| 1.2 二氧化碳的分离工艺及捕获系统 | 第20-26页 |
| 1.2.1 分离工艺类型及特点 | 第20-23页 |
| 1.2.2 捕获系统类型 | 第23-26页 |
| 1.3 吸附平衡理论 | 第26-30页 |
| 1.3.1 吸附的基本概念 | 第26页 |
| 1.3.2 吸附等温线分类及特点 | 第26-28页 |
| 1.3.3 吸附平衡理论 | 第28-30页 |
| 1.4 分离二氧化碳的吸附剂材料 | 第30-37页 |
| 1.4.1 吸附剂的选择 | 第30-32页 |
| 1.4.2 常用的分离CO_2的吸附剂 | 第32-36页 |
| 1.4.3 文献综述 | 第36-37页 |
| 1.5 变压吸附分离二氧化碳的工艺 | 第37-41页 |
| 1.5.1 变压吸附基本原理 | 第37-38页 |
| 1.5.2 多床变压吸附循环操作 | 第38-40页 |
| 1.5.3 文献综述 | 第40-41页 |
| 1.6 变压吸附分离CO_2模拟的发展 | 第41-43页 |
| 1.6.1 变压吸附过程的模拟 | 第41-42页 |
| 1.6.2 文献综述 | 第42-43页 |
| 1.7 分离CO_2工业应用及面临的问题 | 第43-45页 |
| 1.7.1 工业上CO_2-P/VSA技术的应用 | 第43-44页 |
| 1.7.2 CO_2-P/VSA技术所面临的问题 | 第44-45页 |
| 1.8 本课题的研究意义和研究内容 | 第45-46页 |
| 1.8.1 课题的提出及意义 | 第45页 |
| 1.8.2 主要研究内容 | 第45-46页 |
| 参考文献 | 第46-57页 |
| 第2章 吸附剂的吸附平衡和吸附动力学研究 | 第57-78页 |
| 2.1 等温吸附曲线的测定 | 第57-61页 |
| 2.1.1 容积法测定等温吸附曲线 | 第57-59页 |
| 2.1.2 H_2O/CO_2单、双组分等温曲线的测定 | 第59-61页 |
| 2.2 穿透曲线的测定 | 第61-62页 |
| 2.3 CO_2、N_2、H_2O单组分等温吸附曲线 | 第62-69页 |
| 2.3.1 在沸石分子筛13X、LiX上的等温曲线 | 第62-64页 |
| 2.3.1.1 CO_2和N_2的单组分吸附曲线 | 第62-63页 |
| 2.3.1.2 H_2O的单组分吸附曲线 | 第63-64页 |
| 2.3.2 在Sorbead及F-200上的等温曲线 | 第64-67页 |
| 2.3.2.1 CO_2和N_2的单组分吸附曲线 | 第64-65页 |
| 2.3.2.2 H_2O的单组分吸附曲线 | 第65-67页 |
| 2.3.3 在活性炭及活性炭纤维上的等温曲线 | 第67-69页 |
| 2.3.3.1 CO_2和N_2的单组分吸附曲线 | 第67-68页 |
| 2.3.3.2 H_2O的单组分吸附曲线 | 第68-69页 |
| 2.4 CO_2/H_2O在活性炭上的双组分等温曲线 | 第69-70页 |
| 2.5 CO_2和H_2O在多层床上的动态吸附 | 第70-74页 |
| 2.5.1 穿透曲线介绍 | 第70-71页 |
| 2.5.2 单/双组分气体的穿透曲线 | 第71-72页 |
| 2.5.4 双组分气体在吸附床内的温度变化 | 第72-74页 |
| 2.6 CO_2和H_2O在活性炭吸附床上的动态穿透曲线 | 第74-76页 |
| 2.6.1 单/双组分气体的穿透曲线 | 第74-75页 |
| 2.6.2 双组分气体在吸附床内的温度变化 | 第75-76页 |
| 2.7 小结 | 第76页 |
| 参考文献 | 第76-78页 |
| 第3章 双层变压吸附技术分离CO_2的数值模拟 | 第78-95页 |
| 3.1 引言 | 第78-79页 |
| 3.2 模拟方程 | 第79-81页 |
| 3.3 水蒸气在F200 and Sorbead上的等温线方程 | 第81-85页 |
| 3.3.1 在F200上的拟合方程 | 第81-83页 |
| 3.3.2 在Sorbead上的拟合方程 | 第83-85页 |
| 3.4 实验设计 | 第85-87页 |
| 3.5 吸附床内的温度和浓度变化 | 第87-89页 |
| 3.5.1 温度迁移 | 第87-88页 |
| 3.5.2 CO_2和H_2O在吸附床内的浓度分布 | 第88-89页 |
| 3.6 模拟吸附过程的结果 | 第89页 |
| 3.7 吸附热计算 | 第89-90页 |
| 3.8 小结 | 第90-91页 |
| 参考文献 | 第91-93页 |
| 附录 | 第93-95页 |
| 第4章 多层变压吸附技术分离CO_2的试验研究 | 第95-119页 |
| 4.1 引言 | 第95页 |
| 4.2 实验 | 第95-103页 |
| 4.2.1 吸附剂的比表面积及孔径测试 | 第95-96页 |
| 4.2.2 试验设备 | 第96-100页 |
| 4.2.3 VSA循环操作步骤设计 | 第100-103页 |
| 4.3 只有13X吸附层时的循环实验及结果 | 第103-104页 |
| 4.4 单床多层变压吸附分离CO_2的结果 | 第104-109页 |
| 4.4.1 吸附床内温度和压力的变化 | 第105-107页 |
| 4.4.2 CO_2和H_2O在吸附床内的浓度变化 | 第107-109页 |
| 4.4.3 不同实验条件下的结果比较 | 第109页 |
| 4.5 三床双层变压吸附分离CO_2结果与讨论 | 第109-117页 |
| 4.5.1 循环操作中压力和温度变化 | 第110-111页 |
| 4.5.2 吸附床内水的峰面移动 | 第111-113页 |
| 4.5.3 各操作参数对分离效果的影响 | 第113-115页 |
| 4.5.3.1 解吸压力的影响 | 第113-114页 |
| 4.5.3.2 进气流速的影响 | 第114-115页 |
| 4.5.3.3 Sorbead与13X体积比的影响 | 第115页 |
| 4.5.4 不同循环操作步骤对CO_2分离效果的比较 | 第115-117页 |
| 4.6 小结 | 第117页 |
| 参考文献 | 第117-119页 |
| 第5章 水蒸气对活性炭VSA分离CO_2的影响 | 第119-131页 |
| 5.1 引言 | 第119页 |
| 5.2 吸附剂的性质及实验设计 | 第119-120页 |
| 5.3 活性炭的性质分析 | 第120-122页 |
| 5.4 循环操作过程中的温度特征 | 第122-123页 |
| 5.5 CO_2在吸附床内的浓度分布 | 第123-124页 |
| 5.6 水在吸附床内的迁移 | 第124-126页 |
| 5.7 H_2O对捕获CO_2的影响 | 第126-128页 |
| 5.8 解吸时间和解吸压力的影响 | 第128-129页 |
| 5.9 小结 | 第129页 |
| 参考文献 | 第129-131页 |
| 第6章 二级变压吸附分离CO_2的试验及模拟 | 第131-148页 |
| 6.1 引言 | 第131-132页 |
| 6.2 数值模拟方程 | 第132-135页 |
| 6.2.1 CO_2和N_2在活性炭上的等温线 | 第132-133页 |
| 6.2.2 H_2O在活性炭上等温线 | 第133-135页 |
| 6.2.3 VSA循环操作的模拟 | 第135页 |
| 6.3 二级VSA结构及循环设计 | 第135-138页 |
| 6.3.1 二级VSA结构设计 | 第136-137页 |
| 6.3.2 循环步骤设计 | 第137-138页 |
| 6.4 单床VSA试验/模拟结果 | 第138-141页 |
| 6.4.1 进气浓度对活性炭-VSA分离CO_2的影响 | 第138-139页 |
| 6.4.2 进气浓度对13X-VSA分离CO_2的影响 | 第139-140页 |
| 6.4.3 P/F比率对13X-VSA分离H_2O的影响 | 第140-141页 |
| 6.4.4 试验数据与模拟数据的对比 | 第141页 |
| 6.5 模拟二级VSA分离CO_2的结果及讨论 | 第141-145页 |
| 6.5.1 第一级活性炭-VSA结果 | 第141-142页 |
| 6.5.2 质量/能量平衡及二级VSA结果 | 第142-145页 |
| 6.6 结论 | 第145页 |
| 参考文献 | 第145-148页 |
| 第7章 结论与展望 | 第148-150页 |
| 7.1 结论 | 第148-149页 |
| 7.2 展望 | 第149-150页 |
| 致谢 | 第150-152页 |
| 攻读博士学位期间所取得的科研成果 | 第152-155页 |
| 作者简介 | 第155页 |
