第1章 绪论 1
1.1二氧化碳的来源 1
1.1.1化石燃料的燃烧 1
1.1.2工业副产二氧化碳 4
1.1.3天然资源 6
1.2全球碳排放的基本特征 7
1.2.1全球二氧化碳排放现状 7
1.2.2未来全球二氧化碳的排放趋势 9
1.2.3二氧化碳污染 9
1.2.4中国化石燃料燃烧的二氧化碳排放情况 15
参考文献 17
第2章 吸收法分离技术 18
2.1吸收塔设备 19
2.2吸收溶剂 20
2.3吸收塔主要部件 23
2.3.1板式塔的结构 24
2.3.2填料塔的结构 30
2.4吸收分离技术的前景 38
参考文献 38
第3章 吸附法分离技术 41
3.1吸附法分离技术简介 42
3.2多孔介质吸附 43
3.3变压吸附 46
3.3.1变压吸附原理 46
3.3.2变压吸附法在CO2吸附中的应用 52
3.4吸附材料 54
3.5吸附法技术展望 58
参考文献 60
第4章 膜分离技术 62
4.1气体在膜内的传递机理 63
4.1.1气体在多孔膜内的传递 63
4.1.2气体在高分子膜内的传递 66
4.2 CO2分离膜 75
4.2.1无机膜 75
4.2.2聚合物膜 76
4.2.3聚合物基纳米复合膜 80
4.2.4促进传递膜 82
4.3气体分离膜的制备方法 89
4.3.1烧结法 89
4.3.2溶胶凝胶法 90
4.3.3拉伸法 91
4.3.4熔融法 91
4.3.5蚀刻法 91
4.3.6水上展开法 92
4.3.7相转化法 92
4.3.8包覆法 93
4.4气体分离膜组件 93
4.5气体膜法分离系统的组成及工业化应用 95
4.5.1天然气净化 95
4.5.2强化原油回收伴生气中co2的分离回收 97
4.6二氧化碳膜法分离技术的发展趋势 98
参考文献 98
第5章 化学链燃烧技术 102
5.1化学链燃烧技术的原理 103
5.2载氧体的制备材料 105
5.2.1金属氧化物载氧体 106
5.2.2非金属载氧体 112
5.3载氧体的制备方法 116
5.3.1机械混合法 117
5.3.2浸渍法 118
5.3.3冷冻成粒法 120
5.3.4共沉淀法 122
5.3.5溶胶凝胶法 122
5.4载氧体表征手段 124
5.5载氧体的性能 126
5.5.1物理性能 126
5.5.2化学反应性 129
5.5.3载氧率 131
5.5.4抗碳沉积能力 132
5.5.5其他指标 133
5.6化学链反应热力学和动力学 134
5.7氧化还原动力学 137
5.8化学链燃烧反应器 142
5.9化学链燃烧系统 147
参考文献 149
第6章 惰性气氛下钙基载氧体热分解过程拍动力学研究 155
6.1引言 155
6.2惰性气氛下CaS04热分解过程的实验研究 156
6.2.1实验设备及仪器 156
6.2.2实验药品 158
6.2.3实验步骤 158
6.3惰性气氛下CaS04热分解反应的实验结果 158
6.3.1反应前CaSO4颗粒的表面形态和粒度分析 158
6.3.2升温速率对CaS04颗粒分解反应的影响 159
6.3.3反应气氛中氧气浓度对CaSO4颗粒分解反应的影响 160
6.3.4反应后CaS04颗粒的表面形态分析 162
6.4CaSO4热分解反应中动力学方程的建立 163
6.4.1非等温动力学分析方法 164
6.4.2最概然机理方程和动力学参数的确定 168
6.5小结 175
参考文献 176
第7章 动力学研究钙基载氧体同固体燃料和气体燃料的反应特性和 178
7.1引言 178
7.2热力学系统的建立和计算方法的研究 179
7.2.1平衡态热力学计算方法的研究 179
7.2.2反应温度对CaS04、CaS和CaO相互转化的影响 180
7.2.3化学平衡状态下CaSO4还原反应和再生反应的研究 182
7.3热力学计算结果与讨论 184
7.4 CaSO4同CO和H2反应过程的实验研究 188
7.4.1实验药品 189
7.4.2实验仪器 189
7.4.3实验步骤 189
7.5 CaSO4同CO反应过程的性能研究 190
7.5.1升温速率对CaSO4同CO反应过程的影响 190
7.5.2反应温度对CaSO4同CO反应过程的影响 194
7.5.3 CaS04同CO反应过程动力学方程的建立 195
7.5.4还原性气体浓度对CaSO4同CO反应过程的影响 199
7.6 CaSO4同H2反应过程的性能研究 203
7.6.1反应温度对CaSO4同H2反应过程的影响 203
7.6.2还原性气体浓度对CaSO4同H2反应过程的影响 205
7.6.3 CaSO4同H2反应过程动力学方程的建立 208
7.7 CaS同O2反应过程的性能研究 209
7.7.1反应温度对CaS同02反应过程的影响 209
7.7.2氧化过程动力学方程的确定 211
7.8复合型载氧体反应性能表征 213
7.8.1浸渍金属离子对载氧体同气体燃料反应的影响 213
7.8.2浸渍金属离子后载氧体同固体燃料反应的性能研究 214
7.8.3复合型载氧体同污泥半焦和玉米秸秆半焦颗粒反应的性能 221
7.8.4非金属非金属复合型载氧体颗粒循环性能的研究 222
7.9小结 224
参考文献 225
第8章 化学链技术的其他应用 227
8.1化学链制氢技术 227
8.1.1基于化学链燃烧的甲烷水蒸气重整制氢技术 227
8.1.2吸收增强式化学链重整制氢或合成气过程 236
8.1.3以煤为原料的化学链制氢技术 237
8.1.4基于化学链燃烧的吸收剂引导的焦炉煤气水蒸气重整制氢 243
8.2化学链重整技术 251
8.3化学链与其他技术的耦合 255
8.3.1天然气基的化学链燃烧动力系统 256
8.3.2煤气化化学链湿空气透平动力系统 258
8.3.3氢基化学链燃烧热力循环 259
8.3.4煤气化工艺与化学链式燃烧联合循环系统 260
8.3.5太阳能与化石燃料互补的新型化学链燃烧系统 262
8.4化学链技术展望 264
参考文献 265
第9章 二氧化碳的其他捕集技术 268
9.1生物固碳简介 268
9.1.1陆地植被的固碳功能 269
9.1.2海洋生物的固碳功能 276
9.2固碳农业 278
9.3生物质能源 283
9.3.1我国农业生物质能资源潜力 284
9.3.2我国农业生物质能资源开发利用现状 286
9.3.3生物质资源开发与二氧化碳减排 288
9.4生物固碳技术展望 290
参考文献 292
第10章 二氧化碳封存技术 294
10.1二氧化碳的储存 294
10.1.1容器储存 294
101.2二氧化碳储液站 296
10.1.3矿场上二氧化碳的地下储存（地质储存） 298
10.2二氧化碳的运输 300
10.3二氧化碳的捕集与封存 308
10.3.1二氧化碳的捕集 316
10.3.2封存方式 318
参考文献 330
第11章 二氧化碳加工聚合物技术 332
11.1利用CO2合成小分子化合物的研究 333
11.1.1农业化肥的生产研究 333
11.1.2工业常用有机原料的合成 334
11.2工业高分子材料的合成 345
11.2.1催化剂体系的研究 346
11.2.2反应的共单体 349
11.2.3含氟聚合物 349
11.2.4芳香族聚碳酸酯 351
11.3超临界二氧化碳的应用研究 354
11.3.1超临界二氧化碳在有机合成中的应用 356
11.3.2超临界流体中不对称合成反应的基本问题 367
11.4超临界二氧化碳胶束系统的研究 368
11.4.1二氧化碳表面活性剂研究进展 370
11.4.2超临界二氧化碳胶束催化有机合成 372
11.5结语 375
参考文献 375
第12章 二氧化碳捕集与利用展望 381
12.1二氧化碳的捕集 381
12.2二氧化碳捕集的总结与展望 383
12.2.1燃烧后脱碳 384
12.2.2燃烧前脱碳 385
12.2.3富氧燃烧技术 386
12.3二氧化碳的综合利用 388
12.4二氧化碳的资源化 389
12.4.1甲烷和二氧化碳的直接转化 389
12.4.2二氧化碳还原反应的仿生催化 389
12.4.3二氧化碳与甲烷的反应 391
12.4.4其他有关研发动向 392
12.5二氧化碳的利用前景 392
参考文献 394