鋼渣制備高效鈣基CO2吸附材料用于鋼鐵行業(yè)碳捕集

第1章概述
1.1鋼渣的產(chǎn)生與處理現(xiàn)狀
1.1.1鋼渣的產(chǎn)生與性質(zhì)
1.1.2鋼渣的處理與資源化現(xiàn)狀
1.2鋼渣資源化利用技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1鋼渣的傳統(tǒng)資源化利用技術(shù)
1.2.2鋼渣的新興資源化利用技術(shù)
1.2.3鋼渣資源化利用技術(shù)發(fā)展存在的問題與技術(shù)瓶頸
1.3工業(yè)源CO2減排技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.1溫室氣體CO2減排的整體技術(shù)構(gòu)架
1.3.2燃燒后CO2捕集技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.3鋼鐵行業(yè)CO2減排技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.4工業(yè)源CO2減排技術(shù)發(fā)展存在的問題
1.4高溫鈣循環(huán)CO2捕集技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.4.1高溫鈣循環(huán)CO2捕集技術(shù)原理與工藝
1.4.2高溫鈣基CO2吸附材料開發(fā)與應(yīng)用
1.4.3高溫鈣循環(huán)技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)源CO2捕集的技術(shù)展望
1.5研究目的、內(nèi)容和技術(shù)路線
1.5.1研究目的與意義
1.5.2研究?jī)?nèi)容
1.5.3技術(shù)路線
第2章實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1實(shí)驗(yàn)試劑與藥品
2.1.2鋼渣樣品的采集與預(yù)處理
2.2鋼渣的元素浸取與回收實(shí)驗(yàn)
2.2.1鋼渣中元素的酸浸取實(shí)驗(yàn)
2.2.2鋼渣中鐵元素回收的磁選實(shí)驗(yàn)
2.2.3鋼渣中元素浸取效果與鐵元素回收效果測(cè)試
2.3鋼渣源鈣基CO2吸附材料的制備
2.3.1協(xié)同沉淀法合成鋼渣源鈣基CO2吸附材料
2.3.2協(xié)同沉淀法合成鋼渣源鈣-鐵雙功能CO2吸附材料
2.3.3溶膠凝膠法合成鋼渣源鈣-鐵雙功能CO2吸附材料
2.4鋼渣與鋼渣源鈣基CO2吸附材料的表征
2.4.1表征材料元素組成的X射線熒光分析
2.4.2表征材料礦物組成的X射線衍射分析
2.4.3表征材料比表面與孔隙特征的液氮恒溫吸脫附分析
2.4.4表征材料表面微觀形貌的掃描電子顯微成像分析
2.5鋼渣與鋼渣源鈣基CO2吸附材料的性能測(cè)試
2.5.1材料的氮?dú)?程序升溫分解實(shí)驗(yàn)
2.5.2材料的氫氣-程序升溫還原實(shí)驗(yàn)
2.5.3材料的程序升溫碳酸化實(shí)驗(yàn)
2.5.4材料的恒溫碳酸化CO2固定（吸附）實(shí)驗(yàn)
2.5.5材料的高溫鈣循環(huán)CO2吸附性能實(shí)驗(yàn)
2.5.6材料在高溫鈣循環(huán)（CaL）耦合化學(xué)鏈燃燒循環(huán)（CLC）過程（CaL耦合CLC過程）中的CO2吸附性能和O2攜帶性能實(shí)驗(yàn)
第3章鋼渣高溫氣固碳酸化直接固定CO2的實(shí)驗(yàn)研究
3.1引言
3.2鋼渣基本理化特性及其理論CO2固定潛能
3.2.1鋼渣表面形貌與孔隙度
3.2.2鋼渣元素與礦物組成
3.2.3鋼渣固碳機(jī)理及其理論固碳潛能
3.3鋼渣高溫氣固碳酸化固定CO2效果及其影響因素
3.3.1反應(yīng)溫度對(duì)鋼渣高溫氣固碳酸化固定CO2效果的影響
3.3.2CO2濃度對(duì)鋼渣高溫氣固碳酸化固定CO2效果的影響
3.3.3SO2存在對(duì)鋼渣高溫氣固碳酸化固定CO2效果的影響
3.4鋼渣固定CO2的高溫氣固碳酸化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特征
3.4.1鋼渣高溫氣固碳酸化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型
3.4.2鋼渣高溫氣固碳酸化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)
3.5鋼渣直接高溫鈣循環(huán)CO2捕集性能研究
3.5.1溫度和CO2濃度對(duì)鋼渣吸附-解吸CO2效果的影響
3.5.2鋼渣在碳酸化-煅燒循環(huán)過程中的CO2捕集性能
3.5.3鋼渣材料在高溫鈣循環(huán)過程中CO2捕集性能衰減機(jī)理
3.6小結(jié)
第4章鋼渣的元素浸出特征及鈣、鐵元素回收
4.1引言
4.2鋼渣各主要元素在酸性浸出體系下的提取效果及其影響因素
4.2.1操作條件對(duì)鋼渣各主要元素浸出效果的影響
4.2.2影響鋼渣各主要元素浸取效果的關(guān)鍵因素識(shí)別
4.2.3鋼渣各主要元素在弱酸環(huán)境中的浸出效果
4.3酸浸取回收鋼渣中鈣元素實(shí)驗(yàn)研究
4.3.1鋼渣酸浸出回收鈣元素操作參數(shù)優(yōu)化
4.3.2酸的類型對(duì)鋼渣中鈣元素回收的影響
4.3.3低濃度酸多級(jí)浸取回收鋼渣鈣元素探究
4.4酸活化耦合磁選回收鋼渣中鐵元素實(shí)驗(yàn)研究
4.4.1酸浸出過程對(duì)鋼渣磁選鐵元素回收率的影響
4.4.2酸浸出過程對(duì)鋼渣磁選回收物中鐵品位的影響
4.4.3酸浸出過程對(duì)鋼渣磁選回收鐵元素的強(qiáng)化機(jī)理
4.5小結(jié)
第5章鋼渣制備鈣基CO2吸附材料及其CO2吸附性能研究
5.1引言
5.2鋼渣源鈣基CO2吸附材料合成及其性能表征
5.2.1金屬醋酸鹽協(xié)同沉淀技術(shù)合成鈣基CO2吸附材料
5.2.2鋼渣源鈣基CO2吸附材料物化性能表征
5.2.3鋼渣源鈣基材料CO2吸附性能研究
5.3鋼渣源CO2吸附材料高溫鈣循環(huán)捕集CO2的影響因素研究
5.3.1鋼渣源CO2吸附材料中雜質(zhì)元素對(duì)其CO2吸附性能的影響
5.3.2高溫鈣循環(huán)操作條件對(duì)材料CO2吸附性能的影響
5.3.3燃燒煙氣中微量酸性氣體對(duì)材料CO2吸附性能的影響
5.4鋼渣源鈣基CO2吸附材料高溫鈣循環(huán)捕集CO2的穩(wěn)定化機(jī)理
5.4.1MgO對(duì)鋼渣源鈣基CO2吸附材料循環(huán)吸附CO2的穩(wěn)定化機(jī)理
5.4.2醋酸鹽對(duì)鋼渣源鈣基CO2吸附材料孔隙結(jié)構(gòu)的模板效應(yīng) 
5.5鋼渣源CO2吸附材料應(yīng)用于鋼鐵行業(yè)碳捕集的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
5.5.1基于鋼渣中鈣、鐵元素回收利用的高效CO2捕集過程構(gòu)建
5.5.2鋼渣源CO2吸附材料在實(shí)際高溫鈣循環(huán)條件下的CO2捕集效果
5.5.3鋼渣源鈣基CO2吸附材料相對(duì)天然石灰石的經(jīng)濟(jì)成本分析
5.6小結(jié)
第6章基于鋼渣源鈣-鐵雙功能材料的新型自熱式CO2捕集過程
6.1基于鋼鐵行業(yè)物質(zhì)回用與能量回收的新型CO2捕集方法構(gòu)建
6.2鋼渣源鈣-鐵雙功能CO2吸附材料開發(fā)及其工作原理解析
6.2.1協(xié)同沉淀法合成鋼渣源鈣-鐵雙功能CO2吸附材料的表征
6.2.2鋼渣源鈣-鐵雙功能材料自熱式捕集CO2的工作原理
6.2.3鋼渣源鈣-鐵雙功能材料的CO2吸附與O2攜帶性能
6.3鈣-鐵雙功能CO2吸附材料中鐵基化學(xué)鏈燃燒循環(huán)（CLC）與高溫鈣循環(huán)（CaL）的相互作用及其自熱補(bǔ)償效應(yīng)
6.3.1CaL耦合CLC過程對(duì)材料CO2吸附與O2攜帶性能的影響
6.3.2材料的鈣鐵比對(duì)其CO2捕集自熱過程的影響
6.3.3材料在CaL耦合CLC過程捕集CO2中的自熱補(bǔ)償效應(yīng)
6.4鋼渣源鈣-鐵雙功能CO2吸附材料性能優(yōu)化及其對(duì)高爐尾氣中CO2的捕集效果
6.4.1溶膠-凝膠法合成鋼渣源鈣-鐵雙功能CO2吸附材料的表征
6.4.2溶膠-凝膠法合成鋼渣源鈣-鐵雙功能材料的O2攜帶與CO2吸附性能
6.4.3材料在實(shí)際高溫鈣循環(huán)條件下對(duì)高爐尾氣中CO2的捕集效果
6.5小結(jié)
第7章結(jié)論與建議
7.1結(jié)論
7.2建議
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
致謝