內容簡介
《溫室氣體二氧化碳捕集和利用技術進展》主要內容包括：二氧化碳的來源、吸收法分離技術、吸附法分離技術、膜分離技術、化學鏈燃燒技術、惰性氣氛下鈣基載氧體熱分解過程的動力學研究、鈣基載氧體同固體燃料和氣體燃料的反應特性和動力學研究、化學鏈制氫技術、二氧化碳的其他捕集技術，同時還介紹了二氧化碳封存技術，最後總結了二氧化碳加工聚合物技術並給出了二氧化碳捕集與利用展望。其中重點論述了載氧體化學鏈燃燒技術，主要內容有載氧體顆粒的製備和表征，化學鏈燃燒的熱力學分析，化學鏈燃燒反應機理及其模擬，化學鏈燃燒的典型單元設備和工藝技術，化學鏈燃燒耦合技術分析，化學鏈制氫技術和化學鏈重整技術。《溫室氣體二氧化碳捕集和利用技術進展》論述力求通俗易懂、理論與工藝實踐相結合，可作為科研人員、工程技術人員的專業學術參考書，也可以作為大專院校教師、研究生的教學參考書。
圖書目錄
第1章 緒論11.1 二氧化碳的來源1
1.1.1 化石燃料的燃燒1
1.1.2 工業副產二氧化碳4
1.1.3 天然資源6
1.2 全球碳排放的基本特徵7
1.2.1 全球二氧化碳排放現狀7
1.2.2 未來全球二氧化碳的排放趨勢9
1.2.3 二氧化碳污染9
1.2.4 中國化石燃料燃燒的二氧化碳排放情況15
參考文獻17
第2章 吸收法分離技術18
2.1 吸收塔設備19
2.2 吸收溶劑20
2.3 吸收塔主要部件23
2.3.1 板式塔的結構24
2.3.2 填料塔的結構30
2.4 吸收分離技術的前景38
參考文獻38
第3章 吸附法分離技術41
3.1 吸附法分離技術簡介42
3.2 多孔介質吸附43
3.3 變壓吸附46
3.3.1 變壓吸附原理46
3.3.2 變壓吸附法在CO2吸附中的套用52
3.4 吸附材料54
3.5 吸附法技術展望58
參考文獻60
第4章 膜分離技術62
4.1 氣體在膜內的傳遞機理63
4.1.1 氣體在多孔膜內的傳遞63
4.1.2 氣體在高分子膜內的傳遞66
4.2 CO2分離膜75
4.2.1 無機膜75
4.2.2 聚合物膜76
4.2.3 聚合物基納米複合膜80
4.2.4 促進傳遞膜82
4.3 氣體分離膜的製備方法89
4.3.1 燒結法89
4.3.2 溶膠?凝膠法90
4.3.3 拉伸法91
4.3.4 熔融法91
4.3.5 蝕刻法91
4.3.6 水上展開法92
4.3.7 相轉化法92
4.3.8 包覆法93
4.4 氣體分離膜組件93
4.5 氣體膜法分離系統的組成及工業化套用95
4.5.1 天然氣淨化95
4.5.2 強化原油回收伴生氣中CO2的分離回收97
4.6 二氧化碳膜法分離技術的發展趨勢98
參考文獻98
第5章 化學鏈燃燒技術102
5.1 化學鏈燃燒技術的原理103
5.2 載氧體的製備材料105
5.2.1 金屬氧化物載氧體106
5.2.2 非金屬載氧體112
5.3 載氧體的製備方法116
5.3.1 機械混合法117
5.3.2 浸漬法118
5.3.3 冷凍成粒法120
5.3.4 共沉澱法122
5.3.5 溶膠?凝膠法122
5.4 載氧體表征手段124
5.5 載氧體的性能126
5.5.1 物理性能126
5.5.2 化學反應性129
5.5.3 載氧率131
5.5.4 抗碳沉積能力132
5.5.5 其他指標133
5.6 化學鏈反應熱力學和動力學134
5.7 氧化還原動力學137
5.8 化學鏈燃燒反應器142
5.9 化學鏈燃燒系統147
參考文獻149
第6章 惰性氣氛下鈣基載氧體熱分解過程的動力學研究155
6.1 引言155
6.2 惰性氣氛下CaSO4熱分解過程的實驗研究156
6.2.1 實驗設備及儀器156
6.2.2 實驗藥品158
6.2.3 實驗步驟158
6.3 惰性氣氛下CaSO4熱分解反應的實驗結果158
6.3.1 反應前CaSO4顆粒的表面形態和粒度分析158
6.3.2 升溫速率對CaSO4顆粒分解反應的影響159
6.3.3 反應氣氛中氧氣濃度對CaSO4顆粒分解反應的影響160
6.3.4 反應後CaSO4顆粒的表面形態分析162
6.4 CaSO4熱分解反應中動力學方程的建立163
6.4.1 非等溫動力學分析方法164
6.4.2 最概然機理方程和動力學參數的確定168
6.5 小結175
參考文獻176
第7章 鈣基載氧體同固體燃料和氣體燃料的反應特性和動力學研究178
7.1 引言178
7.2 熱力學系統的建立和計算方法的研究179
7.2.1 平衡態熱力學計算方法的研究179
7.2.2 反應溫度對CaSO4、CaS和CaO相互轉化的影響180
7.2.3 化學平衡狀態下CaSO4還原反應和再生反應的研究182
7.3 熱力學計算結果與討論184
7.4 CaSO4同CO和H2反應過程的實驗研究188
7.4.1 實驗藥品189
7.4.2 實驗儀器189
7.4.3 實驗步驟189
7.5 CaSO4同CO反應過程的性能研究190
7.5.1 升溫速率對CaSO4同CO反應過程的影響190
7.5.2 反應溫度對CaSO4同CO反應過程的影響194
7.5.3 CaSO4同CO反應過程動力學方程的建立195
7.5.4 還原性氣體濃度對CaSO4同CO反應過程的影響199
7.6 CaSO4同H2反應過程的性能研究203
7.6.1 反應溫度對CaSO4同H2反應過程的影響203
7.6.2 還原性氣體濃度對CaSO4同H2反應過程的影響205
7.6.3 CaSO4同H2反應過程動力學方程的建立208
7.7 CaS同O2反應過程的性能研究209
7.7.1 反應溫度對CaS同O2反應過程的影響209
7.7.2 氧化過程動力學方程的確定211
7.8 複合型載氧體反應性能表征213
7.8.1 浸漬金屬離子對載氧體同氣體燃料反應的影響213
7.8.2 浸漬金屬離子後載氧體同固體燃料反應的性能研究214
7.8.3 複合型載氧體同污泥半焦和玉米秸稈半焦顆粒反應的性能221
7.8.4 非金屬?非金屬複合型載氧體顆粒循環性能的研究222
7.9 小結224
參考文獻225
第8章 化學鏈技術的其他套用227
8.1 化學鏈制氫技術227
8.1.1 基於化學鏈燃燒的甲烷水蒸氣重整制氫技術227
8.1.2 吸收增強式化學鏈重整制氫或合成氣過程236
8.1.3 以煤為原料的化學鏈制氫技術237
8.1.4 基於化學鏈燃燒的吸收劑引導的焦爐煤氣水蒸氣重整制氫243
8.2 化學鏈重整技術251
8.3 化學鏈與其他技術的耦合255
8.3.1 天然氣基的化學鏈燃燒動力系統256
8.3.2 煤氣化化學鏈濕空氣透平動力系統258
8.3.3 氫基化學鏈燃燒熱力循環259
8.3.4 煤氣化工藝與化學鏈式燃燒聯合循環系統260
8.3.5 太陽能與化石燃料互補的新型化學鏈燃燒系統262
8.4 化學鏈技術展望264
參考文獻265
第9章 二氧化碳的其他捕集技術268
9.1 生物固碳簡介268
9.1.1 陸地植被的固碳功能269
9.1.2 海洋生物的固碳功能276
9.2 固碳農業278
9.3 生物質能源283
9.3.1 我國農業生物質能資源潛力284
9.3.2 我國農業生物質能資源開發利用現狀286
9.3.3 生物質資源開發與二氧化碳減排288
9.4 生物固碳技術展望290
參考文獻292
第10章 二氧化碳封存技術294
10.1 二氧化碳的儲存294
10.1.1 容器儲存294
10.1.2 二氧化碳儲液站296
10.1.3 礦場上二氧化碳的地下儲存(地質儲存)298
10.2 二氧化碳的運輸300
10.3 二氧化碳的捕集與封存308
10.3.1 二氧化碳的捕集316
10.3.2 封存方式318
參考文獻330
第11章 二氧化碳加工聚合物技術332
11.1 利用CO2合成小分子化合物的研究333
11.1.1 農業化肥的生產研究333
11.1.2 工業常用有機原料的合成334
11.2 工業高分子材料的合成345
11.2.1 催化劑體系的研究346
11.2.2 反應的共單體349
11.2.3 含氟聚合物349
11.2.4 芳香族聚碳酸酯351
11.3 超臨界二氧化碳的套用研究354
11.3.1 超臨界二氧化碳在有機合成中的套用356
11.3.2 超臨界流體中不對稱合成反應的基本問題367
11.4 超臨界二氧化碳膠束系統的研究368
11.4.1 二氧化碳表面活性劑研究進展370
11.4.2 超臨界二氧化碳膠束催化有機合成372
11.5 結語375
參考文獻375
第12章 二氧化碳捕集與利用展望381
12.1 二氧化碳的捕集381
12.2 二氧化碳捕集的總結與展望383
12.2.1 燃燒後脫碳384
12.2.2 燃燒前脫碳385
12.2.3 富氧燃燒技術386
12.3 二氧化碳的綜合利用388
12.4 二氧化碳的資源化389
12.4.1 甲烷和二氧化碳的直接轉化389
12.4.2 二氧化碳還原反應的仿生催化389
12.4.3 二氧化碳與甲烷的反應391
12.4.4 其他有關研發動向392
12.5 二氧化碳的利用前景392
參考文獻394
溫室氣體二氧化碳捕集和利用技術進展