【摘 要】
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针对CaO基吸附剂工业化应用的需要，基于实际钙循环系统应用、工业规模化生产和吸附剂性能的要求，提出了高性能钙基吸附剂的全流程半工业化制备方法，开展了造孔剂改性CaO基吸附剂小球及相关改性机理、吸附剂整体性能及工业化应用评估的研究，为改性CaO基吸附剂的工业化应用提供了可能性。 为缓解吸附剂成型过程的负面影响，选取三种新型造孔剂(尿素、聚乙二醇、聚乙烯醇)添加到钙基吸附剂小球中，探究不同种造孔剂对
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针对CaO基吸附剂工业化应用的需要，基于实际钙循环系统应用、工业规模化生产和吸附剂性能的要求，提出了高性能钙基吸附剂的全流程半工业化制备方法，开展了造孔剂改性CaO基吸附剂小球及相关改性机理、吸附剂整体性能及工业化应用评估的研究，为改性CaO基吸附剂的工业化应用提供了可能性。
为缓解吸附剂成型过程的负面影响，选取三种新型造孔剂(尿素、聚乙二醇、聚乙烯醇)添加到钙基吸附剂小球中，探究不同种造孔剂对CO2吸附性能的影响。结果表明，聚乙二醇、聚乙烯醇热解产生碳类固体残渣，在吸附剂循环吸-脱附过程中发生积碳反应加速了钙基吸附剂的烧结，导致循环稳定性下降。尿素作为造孔剂添加到钙基吸附剂中，对吸附剂的比表面积和循环稳定性均有一定程度的提升，最佳的尿素添加比例为5wt.%。
本文基于钙循环系统，综合了湿法混合、喷雾干燥技术和挤出滚圆技术的优点，提出了一种改性钙基吸附剂小球全流程半工业化制备方法。湿法混合能够将惰性载体均匀分散到钙基颗粒中，提高吸附剂循环性能；喷雾干燥技术能够快速、高效地干燥出粒度均匀的前驱体粉末，满足规模化工业生产的需要。成型选用挤压滚圆技术，能够制备出机械性能优异、球形度良好的吸附剂小球。该系统制备出的负载25%铝基载体、添加5%尿素作为造孔剂的吸附剂小球即使在富氧煅烧气氛下经历25次循环后的吸附能力相比于天然石灰石小球，吸附容量提高了867%。随后，对该系统进行工业化生产成本分析和长循环能力预测，估算出CAl75-UR5吸附剂小球制备成本为20.77元/kg，核算出在进行200次循环下，每吸附1tCO2的吸附剂制备成本为460.74元。因此，本文提出的全流程半工业化吸附剂的制备方法可以同时满足循环吸附性能、工业规模化生产和实际钙循环工业应用的要求。
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