| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 主要符号对照表 | 第10-14页 |
| 第1章 引言 | 第14-38页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第14-17页 |
| 1.1.1 能源化工过程中H_2/CO_2分离应用 | 第14-15页 |
| 1.1.2 H_2/CO_2分离技术简介 | 第15-17页 |
| 1.2 中温固体吸附剂H_2/CO_2分离技术 | 第17-23页 |
| 1.2.1 中温固体吸附剂 | 第17-19页 |
| 1.2.2 变换气条件下适用的中温附体吸附剂 | 第19-20页 |
| 1.2.3 变压吸附气体分离 | 第20-22页 |
| 1.2.4 以水滑石为吸附剂的中温变压吸附技术 | 第22-23页 |
| 1.3 中温干法水滑石吸附剂的研究综述与分析 | 第23-35页 |
| 1.3.1 水滑石吸附剂中温弱化学成键机理研究 | 第23-26页 |
| 1.3.2 水滑石吸附剂开发 | 第26-29页 |
| 1.3.3 水滑石吸附剂反应机理及吸附热力学、动力学研究 | 第29-32页 |
| 1.3.4 水滑石吸附剂变压吸附工艺及实验装置试验的研究 | 第32-34页 |
| 1.3.5 存在的主要问题 | 第34-35页 |
| 1.4 论文研究思路与主要内容 | 第35-38页 |
| 1.4.1 论文的研究思路 | 第35页 |
| 1.4.2 论文研究内容与章节分布 | 第35-38页 |
| 第2章 水滑石吸附剂吸附机理及吸附剂开发 | 第38-73页 |
| 2.1 引言 | 第38页 |
| 2.2 实验部分 | 第38-43页 |
| 2.2.1 实验材料及试剂简介 | 第38-39页 |
| 2.2.2 钾修饰水滑石制备 | 第39页 |
| 2.2.3 表征手段及实验仪器 | 第39-43页 |
| 2.3 水滑石吸附剂制备参数及吸附特性 | 第43-46页 |
| 2.3.1 煅烧温度对吸附量的影响 | 第43-44页 |
| 2.3.2 碳酸钾修饰量对吸附量的影响 | 第44-45页 |
| 2.3.3 吸附解吸温度对吸附量的影响 | 第45-46页 |
| 2.4 钾修饰水滑石中温化学吸附CO_2机理 | 第46-51页 |
| 2.4.1 多循环吸附解吸特性 | 第46-47页 |
| 2.4.2 在线FTIR成键研究 | 第47-49页 |
| 2.4.3 吸附剂与CO_2成键的强弱表征 | 第49-50页 |
| 2.4.4 吸附热力学及等温吸附线 | 第50-51页 |
| 2.5 钾修饰长碳链柱撑的镁铝水滑石吸附剂 | 第51-64页 |
| 2.5.1 长碳链柱撑水滑石制备 | 第52-60页 |
| 2.5.2 长碳链柱撑水滑石微观尺度的碱密度调控 | 第60-64页 |
| 2.6 钾修饰长碳链柱撑水滑石中温化学吸附CO_2机理 | 第64-69页 |
| 2.6.1 多循环吸附解吸特性 | 第64-65页 |
| 2.6.2 在线FTIR成键研究 | 第65-66页 |
| 2.6.3 吸附剂与CO_2成键的强弱表征 | 第66-67页 |
| 2.6.4 吸附热力学及等温吸附线 | 第67-68页 |
| 2.6.5 吸附剂的比表面积与粒径分析 | 第68-69页 |
| 2.7 钾离子通道传导机理 | 第69-71页 |
| 2.8 小结 | 第71-73页 |
| 第3章 水滑石基吸附剂成型工艺研究 | 第73-99页 |
| 3.1 引言 | 第73-74页 |
| 3.2 原位凝胶法成型工艺对吸附剂吸附量及强度的影响规律 | 第74-78页 |
| 3.2.1 盐与铝溶胶的原位作用过程 | 第74-77页 |
| 3.2.2 不同阴阳离子电解质对聚沉铝溶胶的影响 | 第77-78页 |
| 3.3 碳酸钾修饰的拟薄水铝石CO_2吸附剂 | 第78-82页 |
| 3.3.1 碳酸钾添加量对CO_2吸附量的影响 | 第79-80页 |
| 3.3.2 多循环变分压操作对CO_2吸附量的影响 | 第80页 |
| 3.3.3 水蒸气对CO_2吸附量的影响 | 第80页 |
| 3.3.4 等温吸附线及吸附热计算 | 第80-81页 |
| 3.3.5 钾修饰拟薄水铝石的物理表征 | 第81-82页 |
| 3.4 采用原位凝胶法的水滑石吸附剂成型工艺设计 | 第82-87页 |
| 3.4.1 碳酸钾修饰水滑石挤条成型过程中原位生成钾修饰拟薄水铝石 | 第82-87页 |
| 3.5 水滑石原粉成型的研究 | 第87-93页 |
| 3.5.1 不同粘土对吸附剂强度的影响 | 第87-90页 |
| 3.5.2 原粉是否煅烧对吸附剂强度的影响 | 第90-91页 |
| 3.5.3 水滑石基吸附剂中煅烧温度优化过程中的取舍规律 | 第91-93页 |
| 3.6 水滑石吸附剂循环性能（吸附量、强度）的研究 | 第93-98页 |
| 3.6.1 水滑石吸附剂变分压循环测试 | 第94-95页 |
| 3.6.2 三类工况对水滑石吸附剂强度的影响规律及测试 | 第95-98页 |
| 3.7 小结 | 第98-99页 |
| 第4章 中温变压吸附系统反应器模型开发、验证与优化 | 第99-122页 |
| 4.1 引言 | 第99页 |
| 4.2 单塔固定床高压H_2/CO_2吸附分离特性研究 | 第99-103页 |
| 4.2.1 固定床微型反应器测试系统简介 | 第99-100页 |
| 4.2.2 固定床突破试验 | 第100-103页 |
| 4.3 双固定床高压H_2/CO_2吸附分离特性研究 | 第103-106页 |
| 4.3.1 热态可加压双固定床反应器实验台架简介 | 第103-105页 |
| 4.3.2 热态可加压双固定床反应器实验台架测试方法 | 第105页 |
| 4.3.3 热态、高压硫碳共脱吸附分离特性测试结果与讨论 | 第105-106页 |
| 4.4 非平衡动力学模型搭建及验证 | 第106-111页 |
| 4.4.1 基于活化能与吸附量关系的吸附动力学 | 第107-108页 |
| 4.4.2 非平衡动力学模型搭建 | 第108-110页 |
| 4.4.3 非平衡动力学模型验证 | 第110-111页 |
| 4.5 准二维吸附塔模块开发 | 第111-117页 |
| 4.5.1 控制方程与边界条件 | 第111-114页 |
| 4.5.2 准二维模块的高压固定床实验验证 | 第114页 |
| 4.5.3 基于准二维吸附塔模块的单塔变压吸附工序设计与优化 | 第114-117页 |
| 4.6 基于 421 工艺的中温变压吸附系统反应器模型研究与优化 | 第117-120页 |
| 4.6.1 变压吸附系统反应器模型搭建及假设 | 第117-118页 |
| 4.6.2 吸附时间对H_2回收率及CO_2脱除效率的影响 | 第118-119页 |
| 4.6.3 冲洗时间对H_2回收率及CO_2脱除效率的影响 | 第119页 |
| 4.6.4 吸附剂性能提升对H_2回收率及CO_2脱除效率的影响 | 第119-120页 |
| 4.7 小结 | 第120-122页 |
| 第5章 中温干法H_2/CO_2分离中试试验 | 第122-148页 |
| 5.1 引言 | 第122页 |
| 5.2 中试试验系统 | 第122-127页 |
| 5.2.1 配气系统 | 第123页 |
| 5.2.2 四塔中温变压吸附装置 | 第123-126页 |
| 5.2.3 气体采集分析系统 | 第126-127页 |
| 5.3 中试系统测试方案 | 第127-135页 |
| 5.3.1 配气系统调试方案 | 第127-129页 |
| 5.3.2 四塔中温变压吸附装置测试方案 | 第129-131页 |
| 5.3.3 气体采集分析系统测试方案 | 第131-135页 |
| 5.4 变工况试验结果与讨论 | 第135-141页 |
| 5.4.1 温度对H_2回收率及CO_2脱除效率的影响 | 第139页 |
| 5.4.2 周期对H_2回收率及CO_2脱除效率的影响 | 第139-140页 |
| 5.4.3 原料气流量对H_2回收率及CO_2脱除效率的影响 | 第140页 |
| 5.4.4 水蒸气对H_2回收率及CO_2脱除效率的影响 | 第140-141页 |
| 5.5 微量H_2S对中试系统连续运行H_2/CO_2分离的影响 | 第141-143页 |
| 5.6 中试系统H_2/CO_2分离运行稳定性研究 | 第143-146页 |
| 5.7 小结 | 第146-148页 |
| 第6章 总结与展望 | 第148-153页 |
| 6.1 全文总结 | 第148-151页 |
| 6.2 主要特色及创新点 | 第151-152页 |
| 6.3 工作展望 | 第152-153页 |
| 参考文献 | 第153-163页 |
| 致谢 | 第163-165页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第165-167页 |
