臺灣博碩士論文加值系統

本研究使用共沉澱法製備Ca-Al-CaO3吸附劑捕獲二氧化碳。利用田口方法應用於實驗設計L16(45)，控制因子包含鈣源、溫度、鈣鋁比例、二氧化碳濃度和吸附反應時間，每個變因皆有四個水準，將所製備出的改質吸附劑進行一次吸/脫附二氧化碳試驗，經由田口實驗分析後，尋找最佳反應條件，而後進行多次吸/脫附二氧化碳循環實驗測試。
實驗結果顯示在本研究中，先以氯化鈣為鈣源進行改質，所得之吸附劑，當鈣鋁比例為20:1，吸附反應溫度為700℃，吸附時間為60分鐘，二氧化碳濃度為20%，將吸附劑以空氣為載氣於800℃高溫鍛燒前處理後，再於氧化鋁管反應器中進行一次吸/脫附循環，能獲得吸附量為0.4082(gCO2/g sorbent)，脫附效率達0.9795(desorption weight/ adsorption weight)。再將田口實驗所得最佳吸附二氧化碳之參數，應用於多次吸脫附二氧化碳循環實驗，討論分析其吸/脫附量。
在特性分析上使用示差掃描熱中分析(TA-SDT)、掃描式電子顯微鏡(SEM)、D2 PHASER X光繞射儀(D2-XRD)，進行樣品之表面分析、表面結構分析。

In this study, CO2 capture prepared by using precipitation method.
Then, the Taguchi method was applied an experiment design. The first step was the selection of control factors, including the calcium source, ratio of Ca/Al, concentration of CO2, temperature of adsorption and time of adsorption. Each factor has four levels. Take the reforming sorbent to run a cycle adsorption –desorption of carbon dioxide. Under the Taguchi method, find the best condition for the next experiment, cycling adsorption-desorption of carbon dioxide.
The results show that, with the experimental parameters of adsorption reaction time at 60 minutes, adsorption reaction temperature at 700ºC, ratio at 20:1, the CO2 concentration at 20%, the calcium chloride got on a cycle adsorption-desorption of CO2. The adsorption efficiency is 0.4082 gram CO2 per gram sorbent. And the desorption efficiency is 0.9795(desorption weight/ adsorption weight).And then, take the best experimental parameters of adsorption-desorption of carbon dioxide to run the cycling adsorption-desorption experimental and analyze the sorbent.

致謝
摘要 I
Abstract III
目錄 V
圖目錄 IX
表目錄 XI
第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 研究動機 3
第二章 文獻回顧 5
2-1 二氧化碳 5
2-1-1 二氧化碳之來源特性 6
2-1-2 二氧化碳之環境影響 7
2-1-3 二氧化碳之應用技術 10
2-1-3-1 二氧化碳之封存技術 11
2-1-3-2 二氧化碳之再利用技術 14
2-2 二氧化碳之減量技術 16
2-2-1 二氧化碳的捕獲 16
2-2-2 物理捕獲方法 21
2-2-2-1 物理吸附法 21
2-2-2-2 物理吸收法 22
2-2-2-3 薄膜分離法 22
2-2-2-4 低溫冷凝法 23
2-2-3 化學捕獲方法 23
2-2-3-1 化學吸收法 23
2-2-3-2 醇胺吸收法 24
2-2-3-3 強鹼吸收法 26
2-3 潔淨煤技術 28
第三章 實驗方法與流程 31
3-1 實驗目的與實驗方法 31
3-2 實驗規劃 31
3-3 改質捕獲劑製備 35
3-3-1 捕獲劑製備 35
3-3-2 改質劑造粒成型製備 40
3-4 二氧化碳吸脫附實驗 42
3-4-1 設備介紹 42
3-4-2 設備使用 42
3-4-3 工作流程 45
3-4-4 結果分析方法及使用設備 46
第四章 實驗結果與討論 47
4-1 田口實驗結果討論 47
4-2 改質吸附劑循環吸/脫附結果討論 54
4-3 改質吸附劑材料分析結果討論 56
4-3-1 示掃描熱量-熱重分析連用儀分析 56
4-3-2 D2 X-ray粉末繞射儀 58
4-3-3 掃描式電子顯微鏡SEM 65
4-4 最佳改質捕獲劑之吸/脫附循環討論 69
4-5 材料分析結果討論 70
第五章 結論與未來展望 73
附錄 75
附錄A 實驗化學藥品與儀器 75
附錄A-1 實驗化學藥品 75
附錄A-2 實驗儀器 76
附錄A-3 實驗氣體 77
附錄A-4 儀器藥品供應商資料 78
附錄B 分析設備及方法 81
附錄B-1 示差掃描熱量-熱種分析連用儀 81
附錄B-2 掃描式電子顯微鏡 83
附錄B-3 D2 PHASER X光繞射儀(D2-XRD) 85
參考文獻 87

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