- 钢渣制备高效钙基CO2吸附材料用于钢铁行业碳捕集(精)/清华大学优秀博士学位论文丛书
- - 作者：田思聪|责编:黎强//孙亚楠
  - 出版社：清华大学
  - ISBN：9787302623984
  - 出版日期：2024/06/01
  - 页数：153
- 售价：39.6

内容大纲
本书以钢渣的高品位资源化利用为目标，系统研究了钢渣高温气固碳酸化直接固定CO2的效果、影响因素及其反应动力学特征，详细探究了实现钢渣中钙、铁元素分离和回收的酸浸取方法，首次以钢渣为原料制备出高效钙基CO2吸附材料，并提出了基于化学链燃烧技术耦合高温钙循环技术的新型自热式CO2捕集过程以实现工业源CO2的高效捕集。在实现钢铁行业CO2减排的同时，为钢渣的高值利用提供了新的研究思路。
本书可供环境、材料等领域的高校师生和科研院所研究人员及相关技术人员阅读参考。
作者介绍
目录
第1章  概述
  1.1  钢渣的产生与处理现状
    1.1.1  钢渣的产生与性质
    1.1.2  钢渣的处理与资源化现状
  1.2  钢渣资源化利用技术发展现状
    1.2.1  钢渣的传统资源化利用技术
    1.2.2  钢渣的新兴资源化利用技术
    1.2.3  钢渣资源化利用技术发展存在的问题与技术瓶颈
  1.3  工业源CO2减排技术发展现状
    1.3.1  温室气体CO2减排的整体技术构架
    1.3.2  燃烧后CO2捕集技术的发展现状
    1.3.3  钢铁行业CO2减排技术的发展现状
    1.3.4  工业源CO2减排技术发展存在的问题
  1.4  高温钙循环CO2捕集技术发展现状
    1.4.1  高温钙循环CO2捕集技术原理与工艺
    1.4.2  高温钙基CO2吸附材料开发与应用
    1.4.3  高温钙循环技术应用于工业源CO2捕集的技术展望
  1.5  研究目的、内容和技术路线
    1.5.1  研究目的与意义
    1.5.2  研究内容
    1.5.3  技术路线
第2章  实验材料与方法
  2.1  实验材料
    2.1.1  实验试剂与药品
    2.1.2  钢渣样品的采集与预处理
  2.2  钢渣的元素浸取与回收实验
    2.2.1  钢渣中元素的酸浸取实验
    2.2.2  钢渣中铁元素回收的磁选实验
    2.2.3  钢渣中元素浸取效果与铁元素回收效果测试
  2.3  钢渣源钙基CO2吸附材料的制备
    2.3.1  协同沉淀法合成钢渣源钙基CO2吸附材料
    2.3.2  协同沉淀法合成钢渣源钙-铁双功能CO2吸附材料
    2.3.3  溶胶凝胶法合成钢渣源钙-铁双功能CO2吸附材料
  2.4  钢渣与钢渣源钙基CO2吸附材料的表征
    2.4.1  表征材料元素组成的X射线荧光分析
    2.4.2  表征材料矿物组成的X射线衍射分析
    2.4.3  表征材料比表面与孔隙特征的液氮恒温吸脱附分析
    2.4.4  表征材料表面微观形貌的扫描电子显微成像分析
  2.5  钢渣与钢渣源钙基CO2吸附材料的性能测试
    2.5.1  材料的氮气-程序升温分解实验
    2.5.2  材料的氢气-程序升温还原实验
    2.5.3  材料的程序升温碳酸化实验
    2.5.4  材料的恒温碳酸化CO2固定（吸附）实验
    2.5.5  材料的高温钙循环CO2吸附性能实验
    2.5.6  材料在高温钙循环（CaL）耦合化学链燃烧循环（CLC）过程（CaL耦合CLC过程）中的CO2吸附性能和O2携带性能实验
第3章  钢渣高温气固碳酸化直接固定CO2的实验研究
  3.1  引言
  3.2  钢渣基本理化特性及其理论CO2固定潜能
    3.2.1  钢渣表面形貌与孔隙度
    3.2.2  钢渣元素与矿物组成

    3.2.3  钢渣固碳机理及其理论固碳潜能
  3.3  钢渣高温气固碳酸化固定CO2效果及其影响因素
    3.3.1  反应温度对钢渣高温气固碳酸化固定CO2效果的影响
    3.3.2  CO2浓度对钢渣高温气固碳酸化固定CO2效果的影响
    3.3.3  SO2存在对钢渣高温气固碳酸化固定CO2效果的影响
  3.4  钢渣固定CO2的高温气固碳酸化反应动力学特征
    3.4.1  钢渣高温气固碳酸化反应动力学模型
    3.4.2  钢渣高温气固碳酸化反应动力学参数
  3.5  钢渣直接高温钙循环CO2捕集性能研究
    3.5.1  温度和CO2浓度对钢渣吸附-解吸CO2效果的影响
    3.5.2  钢渣在碳酸化-煅烧循环过程中的CO2捕集性能
    3.5.3  钢渣材料在高温钙循环过程中CO2捕集性能衰减机理
  3.6  小结
第4章  钢渣的元素浸出特征及钙、铁元素回收
  4.1  引言
  4.2  钢渣各主要元素在酸性浸出体系下的提取效果及其影响因素
    4.2.1  操作条件对钢渣各主要元素浸出效果的影响
    4.2.2  影响钢渣各主要元素浸取效果的关键因素识别
    4.2.3  钢渣各主要元素在弱酸环境中的浸出效果
  4.3  酸浸取回收钢渣中钙元素实验研究
    4.3.1  钢渣酸浸出回收钙元素操作参数优化
    4.3.2  酸的类型对钢渣中钙元素回收的影响
    4.3.3  低浓度酸多级浸取回收钢渣钙元素探究
  4.4  酸活化耦合磁选回收钢渣中铁元素实验研究
    4.4.1  酸浸出过程对钢渣磁选铁元素回收率的影响
    4.4.2  酸浸出过程对钢渣磁选回收物中铁品位的影响
    4.4.3  酸浸出过程对钢渣磁选回收铁元素的强化机理
  4.5  小结
第5章  钢渣制备钙基CO2吸附材料及其CO2吸附性能研究
  5.1  引言
  5.2  钢渣源钙基CO2吸附材料合成及其性能表征
    5.2.1  金属醋酸盐协同沉淀技术合成钙基CO2吸附材料
    5.2.2  钢渣源钙基CO2吸附材料物化性能表征
    5.2.3  钢渣源钙基材料CO2吸附性能研究
  5.3  钢渣源CO2吸附材料高温钙循环捕集CO2的影响因素研究
    5.3.1  钢渣源CO2吸附材料中杂质元素对其CO2吸附性能的影响
    5.3.2  高温钙循环操作条件对材料CO2吸附性能的影响
    5.3.3  燃烧烟气中微量酸性气体对材料CO2吸附性能的影响
  5.4  钢渣源钙基CO2吸附材料高温钙循环捕集CO2的稳定化机理
    5.4.1  MgO对钢渣源钙基CO2吸附材料循环吸附CO2的稳定化机理
    5.4.2  醋酸盐对钢渣源钙基CO2吸附材料孔隙结构的模板效应
  5.5  钢渣源CO2吸附材料应用于钢铁行业碳捕集的技术经济分析
    5.5.1  基于钢渣中钙、铁元素回收利用的高效CO2捕集过程构建
    5.5.2  钢渣源CO2吸附材料在实际高温钙循环条件下的CO2捕集效果
    5.5.3  钢渣源钙基CO2吸附材料相对天然石灰石的经济成本分析
  5.6  小结
第6章  基于钢渣源钙-铁双功能材料的新型自热式CO2捕集过程
  6.1  基于钢铁行业物质回用与能量回收的新型CO2捕集方法构建
  6.2  钢渣源钙-铁双功能CO2吸附材料开发及其工作原理解析
    6.2.1  协同沉淀法合成钢渣源钙-铁双功能CO2吸附材料的表征

    6.2.2  钢渣源钙-铁双功能材料自热式捕集CO2的工作原理
    6.2.3  钢渣源钙-铁双功能材料的CO2吸附与O2携带性能
  6.3  钙-铁双功能CO2吸附材料中铁基化学链燃烧循环（CLC）与高温钙循环（CaL）的相互作用及其自热补偿效应
    6.3.1  CaL耦合CLC过程对材料CO2吸附与O2携带性能的影响
    6.3.2  材料的钙铁比对其CO2捕集自热过程的影响
    6.3.3  材料在CaL耦合CLC过程捕集CO2中的自热补偿效应
  6.4  钢渣源钙-铁双功能CO2吸附材料性能优化及其对高炉尾气中CO2的捕集效果
    6.4.1  溶胶-凝胶法合成钢渣源钙-铁双功能CO2吸附材料的表征
    6.4.2  溶胶-凝胶法合成钢渣源钙-铁双功能材料的O2携带与CO2吸附性能
    6.4.3  材料在实际高温钙循环条件下对高炉尾气中CO2的捕集效果
  6.5  小结
第7章  结论与建议
  7.1  结论
  7.2  建议
参考文献
在学期间发表的学术论文与研究成果
致谢

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