草木灰与CO2反应机理与特性研究

摘要

基于热重系统并结合N2吸附、SEM、XRF和XRD表征技术深入分析草木灰与CO2的反应机理.研究发现,在60℃,10％CO2+12％H2O条件下,草木灰中主要活性组分K2CO3先发生水合反应形成不稳定中间产物K2CO3·1.5H2O和K4H2(CO3)3·1.5H2O,随后发生碳酸化反应迅速转化为KHCO3.热重试验样品发生水合反应和碳酸化反应的转化率分别为62.44％和69.12％.在固定床内考察草木灰脱碳和再生性能.结果显示,固定床内脱碳实际增重高于碳酸化反应增重,表明样品脱碳过程中兼有物理吸附作用.再生过程中CO2析出浓度曲线呈双峰分布,表明脱碳过程中物理吸附和化学吸附共存.样品在固定床内碳酸化和再生转化率分别为51.12％和95.00％.本文的研究结果为草木灰用于燃煤电厂烟气CO2捕集提供理论支撑.