钢渣制备高效钙基CO2吸附材料用于钢铁行业碳捕集
获评“清华大学优秀博士学位论文”

作者:田思聪

丛书名:清华大学优秀博士学位论文丛书

定价:99元

印次:1-1

ISBN:9787302623984

出版日期:2024.06.01

印刷日期:2024.06.21

图书责编:孙亚楠

图书分类:学术专著

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《钢渣制备高效钙基CO2吸附材料用于钢铁行业碳捕集》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。

田思聪,获清华大学工学博士学位,致力于工业源CO2捕集与利用和工业固废高值利用等领域研究,发表学术论文近40篇,曾获博士研究生国家奖学金、上海同济高廷耀环保发展基金会青年博士生人才奖学金、清华大学蒋南翔奖学金;被评为北京市优秀毕业生和清华大学优秀博士毕业生。

导师序言 在21世纪努力实现全球碳中和已经成为国际社会的普遍共识。自从联合国气候变化框架公约提出2050年达成碳中和目标后,越来越多的国家已经向联合国递交或正在积极制定国家自主碳减排承诺。中国政府高度重视应对气候变化,于2021年先后发布《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》与《中国应对气候变化的政策与行动》白皮书,郑重宣示将采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和,并正在为实现这一目标而付诸坚实行动。 碳捕集、利用与封存是一种将二氧化碳从空气或其固定排放源中分离,进而将其转化利用或长期地质封存的碳减排技术。它既是国际能源署在全球碳中和技术方案中所推荐的核心技术手段之一,也是中国政府制定的《本世纪中叶长期温室气体低排放发展战略》中“推动革命性减排技术创新发展”的战略重点。特别地,它是一种可以使钢铁、水泥和传统电力等由于自身生产工艺特性而难以避免使用大量化石燃料的重工业在中长期实现深度碳减排的最佳可行技术。钢铁行业是全球最大的二氧化碳工业排放源之一,但有关其碳减排的国内外研究工作却起步较晚,适合大规模应用于钢铁行业的廉价、高效二氧化碳捕集技术亟待开发。 田思聪的博士学位论文针对我国钢铁行业所面临的二氧化碳减排和钢渣高值利用这两大迫切需求,以实现钢铁行业深度脱碳结合钢渣的高品位资源化利用为目标,开展以钢渣为原料制备高效钙基二氧化碳吸附材料,并将其应用于钢铁行业二氧化碳原位捕集的研究,从而在实现钢铁行业二氧化碳减排的同时,实现钢渣中钙、铁元素的回收利用,推进钢铁行业的清洁生...

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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.... 查看详情

《钢渣制备高效钙基CO2吸附材料用于钢铁行业碳捕集》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,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,为钢渣的高值利用提供了新的研究思路。

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