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低能耗化学吸收碳捕集技术展望 被引量：19
1
作者 唐思扬 李星宇 +2 位作者 鲁厚芳 钟山 梁斌 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期1102-1106,共5页
低能耗的CO_(2)捕集技术对“碳减排”有重要意义。化学吸收法是工业常用的CO_(2)捕集方法,过程能耗高、成本高,限制了大规模的工业应用。近年来,随着新型吸收剂的开发和吸收解吸装置的设计,过程能耗有所降低,在我国已有多套碳捕集示范... 低能耗的CO_(2)捕集技术对“碳减排”有重要意义。化学吸收法是工业常用的CO_(2)捕集方法,过程能耗高、成本高,限制了大规模的工业应用。近年来,随着新型吸收剂的开发和吸收解吸装置的设计,过程能耗有所降低,在我国已有多套碳捕集示范装置。然而进一步降低捕集能耗,节约捕集成本是实现“碳中和”的不变追求。本文基于溶剂化学吸收CO_(2)研究,提出以下化学吸收法的研究方向:开发广泛的相变吸收理论,构建吸收体系数据库,建立定量预测模型,以实现吸收体系的分子设计;强化气液传质,设计液相传热部件和气液分离空间,研发高效吸收解吸设备,以提升碳捕集效率;耦合化学吸收和矿化,实现原位CO_(2)吸收固定,提升过程经济性。通过化学吸收技术的系统研发,以期促进低能耗的碳捕集,助力祖国实现“碳中和”。 展开更多
关键词 二氧化碳 化学吸收 过程强化 矿化 低能耗
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不同烟气CO_(2)含量下近等温相变捕集工艺调节策略模拟分析
2
作者 常栋渊 唐思扬 +2 位作者 钟山 鲁厚芳 梁斌 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2024年第7期69-75,共7页
CO_(2)相变捕集工艺具有较低的再生能耗,但在实际生产中,上游工艺产生的烟气中CO_(2)含量(物质的量分数,下同)不稳定,可导致工艺的整体能耗发生变化,因此需研究不同烟气CO_(2)含量下该工艺参数的调节策略。通过Python语言调用AspenPlus... CO_(2)相变捕集工艺具有较低的再生能耗,但在实际生产中,上游工艺产生的烟气中CO_(2)含量(物质的量分数,下同)不稳定,可导致工艺的整体能耗发生变化,因此需研究不同烟气CO_(2)含量下该工艺参数的调节策略。通过Python语言调用AspenPlus对近等温CO_(2)相变捕集工艺进行了模拟计算,分析了不同CO_(2)含量下吸收塔温度(ta)、解吸塔温度(td)、液/气比(v)、胺浓度(c)、解吸液循环比(s)对再生能耗和CO_(2)捕集率的影响以及相应的调节策略。结果表明,td对CO_(2)捕集率的影响最显著,当CO_(2)含量为5.00%时,其相关性系数最高(74.78%);ta对再生能耗的影响最显著,当CO_(2)含量为20.00%时,其相关性系数最高(-55.26%)。在维持CO_(2)捕集率大于等于90.00%的条件下,随着CO_(2)含量从5.00%升高至20.00%,再生能耗从2.35GJ/t降低至2.13GJ/t。此外,应根据CO_(2)含量对ta、td、c和v进行相应调节,以确保CO_(2)捕集率大于等于90.00%并且再生能耗最低。 展开更多
关键词 CO_(2)捕集工艺 过程模拟 CO_(2)含量 热泵系统 参数调节
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水对无水相变吸收剂捕集CO_(2)性能的影响 被引量：2
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作者 沈紫薇 常栋渊 +5 位作者 郭本帅 鲁厚芳 季燕 唐思扬 毛松柏 梁斌 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2023年第4期107-113,共7页
二氧化碳(CO_(2))化学吸收法成熟度高,是有效的工业碳捕集技术。无水相变吸收剂具有高吸收速率和低解吸能耗。然而,在工业CO_(2)吸收过程中,气源中的水会被无水相变吸收剂吸收,影响后续的吸收效果。研究了典型的无水混合胺相变吸收剂(... 二氧化碳(CO_(2))化学吸收法成熟度高,是有效的工业碳捕集技术。无水相变吸收剂具有高吸收速率和低解吸能耗。然而,在工业CO_(2)吸收过程中,气源中的水会被无水相变吸收剂吸收,影响后续的吸收效果。研究了典型的无水混合胺相变吸收剂(二甘醇胺-五甲基二乙烯三胺-乙二醇,P-T-EG)捕集模拟含水烟气CO_(2)过程中的性能变化;探讨了水分的引入对富相比(体积比)、CO_(2)负载量,以及分相后贫相和富相水分含量(质量分数,下同)的影响。结果表明,水分的引入有利于降低富相黏度,增大富相比;随着循环次数的增加,富相比增大,贫相水分含量比富相低;水分的引入对解吸平衡的影响微弱。使用Aspen Plus,计算了不同水分含量P-T-EG吸收富相的解吸过程,发现解吸塔再沸器温度100℃、冷凝温度35℃时,P-T-EG+10%H_(2)O(10%为水分含量)可以达到吸收水分和解吸水分进出平衡,此时解吸塔中胺的质量损失为1.05×10^(-10)(质量比)。 展开更多
关键词 无水吸收剂 相变 CO_(2) 水分含量 叔胺 分相行为
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水和游离脂肪酸对DBU催化制备生物柴油的影响 被引量：1
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作者 袁川 鲁厚芳 +3 位作者 刘长军 蒋炜 刘颖颖 梁斌 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期3386-3392,共7页
以低品质油脂作为生产生物柴油的原料可以有效降低产品的成本。催化剂对原料油中主要杂质游离脂肪酸和水分的耐受程度决定了该工艺对原料油的适应性。本文采用有机碱1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一碳-7-烯(DBU)催化酯交换反应制备生物柴油,... 以低品质油脂作为生产生物柴油的原料可以有效降低产品的成本。催化剂对原料油中主要杂质游离脂肪酸和水分的耐受程度决定了该工艺对原料油的适应性。本文采用有机碱1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一碳-7-烯(DBU)催化酯交换反应制备生物柴油,研究了不同水和游离脂肪酸含量下酯交换反应的转化率、反应后产物两相的组成以及各组分在两相的分配。结果表明,DBU作为催化剂时,对水和游离脂肪酸具有较强的耐受性:水含量小于2%(质量分数,下同),游离脂肪酸含量小于5%;1.5%左右的水对反应具有促进作用,水含量为1.5%时,酯交换转化率最高可达93.7%。此外,水和游离脂肪酸会降低甲醇、DBU在甲酯相中的分布,这使得甲酯相中甲酯的纯度有所上升。 展开更多
关键词 生物柴油 水 游离脂肪酸 酯交换反应 1 8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯
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聚吡咯改性石墨毡电极的氧还原性能及应用 被引量：3
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作者 阮炽 刘长军 +3 位作者 岳海荣 唐思扬 梁斌 鲁厚芳 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1896-1903,1917,共9页
通过电化学氧化聚合法对石墨毡(GF)进行了聚吡咯(PPy)改性,并利用SEM、FTIR、XPS、LSV和EIS对聚吡咯改性石墨毡电极的形貌结构、元素组成和电化学性质进行了研究,采用H2O2生成速率表征了改性电极的两电子氧还原活性。考察了支持电解质... 通过电化学氧化聚合法对石墨毡(GF)进行了聚吡咯(PPy)改性,并利用SEM、FTIR、XPS、LSV和EIS对聚吡咯改性石墨毡电极的形貌结构、元素组成和电化学性质进行了研究,采用H2O2生成速率表征了改性电极的两电子氧还原活性。考察了支持电解质种类和聚合时间对改性电极结构和氧还原性能的影响。结果表明,通过改性能够在石墨毡表面引入吡咯氮结构,在恒–0.45 V阴极电势的条件下,以硫酸钠为支持电解质制得改性电极的两电子氧还原活性最高,H2O2生成速率为24.82 mg/(L·cm2·h)。改性石墨毡的两电子氧还原活性随着聚合时间的延长先增加后降低,聚合时间为1000 s时所得改性石墨毡的两电子氧还原活性最高,H2O2生成速率达到29.40 mg/(L·cm2·h)。以PPy/GF-Na2SO4-1000为阴极材料构建电芬顿体系降解来自乙基纤维素生产过程的高盐有机废水,阴极电势为–0.55V时,8h后废水的化学需氧量(COD)可降至100mg/L以下,去除率达到88.8%。PPy/GF-Na2SO4-1000经过5次循环实验后活性无明显变化。 展开更多
关键词 电芬顿 石墨毡 聚吡咯 氧还原反应 高盐有机废水 有机电化学与工业
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低共熔溶剂多级热处理高效分离杨木木质素
6
作者 田汝博 张曼 鲁厚芳 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2023年第6期969-977,共9页
【目的】低共熔溶剂(DES)由于其制备简单、对木质素溶解性好、成本低和可回收性强,可用于木质纤维素生物质中木质素的提取。为了进一步提高温和条件下DES的脱木质素效果,提出逐步升温的多级处理工艺。【方法】依次在80、100和120℃下对... 【目的】低共熔溶剂(DES)由于其制备简单、对木质素溶解性好、成本低和可回收性强,可用于木质纤维素生物质中木质素的提取。为了进一步提高温和条件下DES的脱木质素效果,提出逐步升温的多级处理工艺。【方法】依次在80、100和120℃下对杨木粉进行处理,每次处理时间4 h.【结果】三次处理后杨木粉木质素提取率为89.6%,相较120℃下单次处理12 h提高22.2%.通过傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜、X射线衍射以及凝胶渗透色谱等表征探讨了处理条件对生物质分离后纤维素结构及再生木质素分子量的影响:逐步升温多次处理较单次处理可以更好地保留高结晶度纤维素,高效提取杨木粉中木质素的同时避免木质素的再聚合反应,有利于木质纤维素不同组分的分级利用。 展开更多
关键词 低共熔溶剂 生物质 木质素提取 多级处理
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