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鈣循環(huán)和逆水煤氣變換反應(yīng)相結(jié)合 實(shí)現(xiàn)二氧化碳高溫捕集和原位轉(zhuǎn)化

來源:《中國(guó)科學(xué)報(bào)》

日,在華東理工大學(xué)錢鋒院士團(tuán)隊(duì)和教授劉洪來團(tuán)隊(duì)支持下,該?;瘜W(xué)與分子工程學(xué)院教授胡軍聯(lián)合英國(guó)謝菲爾德大學(xué)教授王美宏,通過合成具有吸附/催化雙功能的復(fù)合材料,將鈣循環(huán)(CaL)和逆水煤氣變換反應(yīng)(RWGS)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了在同一反應(yīng)塔相同溫度下,對(duì)模擬工業(yè)裂解氣進(jìn)行二氧化碳高溫捕集和原位轉(zhuǎn)化。該研究成果以封面形式發(fā)表于《能源與環(huán)境》,并申請(qǐng)了2項(xiàng)發(fā)明專利。

據(jù)了解,該集成技術(shù)具有優(yōu)異的高溫二氧化碳捕集能,材料的二氧化碳吸附容量高達(dá)9.0摩爾/公斤,成功解決了鈣循環(huán)(CaL)過程氧化鈣易燒結(jié)的工程瓶頸問題,獲得長(zhǎng)效循環(huán)操作穩(wěn)定;首次提出了“氧化還原異質(zhì)結(jié)”的雙金屬催化策略,使二氧化碳原位轉(zhuǎn)化率接90%,產(chǎn)品氣中一氧化碳選擇100%,避免了后續(xù)分離的工程復(fù)雜。

這項(xiàng)集成技術(shù)充分利用了高溫道氣熱值,幾乎不需要額外的反應(yīng)能量輸入,并大幅度降低了常規(guī)二氧化碳捕集降溫、反應(yīng)升溫的巨大能耗。同時(shí),碳捕集和轉(zhuǎn)化在同一塔中即可實(shí)現(xiàn),與傳統(tǒng)二氧化碳捕集與轉(zhuǎn)化分別單獨(dú)運(yùn)行的工藝相比,減少了設(shè)備的大規(guī)模投資及初期建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用,操作成本大幅度下降,約為最新文獻(xiàn)報(bào)道的CaL捕集和RWGS轉(zhuǎn)化單獨(dú)操作成本之和的1/3。此外,該技術(shù)所產(chǎn)生的合成氣,為后續(xù)生產(chǎn)甲醇、乙烯等高附加值產(chǎn)品提供了原料氣。

專家表示,這項(xiàng)高效、節(jié)能、低成本的集成工藝技術(shù)為加快推進(jìn)石油化工綠色制造提供了創(chuàng)新發(fā)展的基礎(chǔ)。

標(biāo)簽: 鈣循環(huán) 逆水煤氣 二氧化碳 轉(zhuǎn)化

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