蛇纹石中硅镁分离及固定CO2的基础热力学研究

批准号:
21476235
项目类别:
面上项目
资助金额:
85.0 万元
负责人:
李志宝
依托单位:
学科分类:
B0801.化工热力学
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
张妍、李赓、曾澜沐、张双双、程荡、曾艳、王旭、娄晓军
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中文摘要
面对二氧化碳引起的温室效应的日益明显,二氧化碳封存技术成为各国共同关注的问题,矿物封存是最安全和稳定的CO2固定方法。蛇纹石作为一种全世界大量存在的矿物,被用作二氧化碳矿化封存的原料越来越受到科学界的重视,成为当今研究的热点。本课题提出了在利用碱法对蛇纹石进行硅镁分离的基础上,进而对CO2进行高效矿物固定的新方法。通过对蛇纹石(MgSiO4) -NaOH -Mg(OH)2-Na2SiO3 -H2O体系相平衡的测定,为蛇纹石中硅镁分离建立理论基础;在硅酸钠-NaOH溶液体系热力学相平衡的基础上,确定体系离子间相互作用参数,建立修正的混合电解质溶液新的热力学模型;对固定CO2的热力学体系MgCl2-CO2-NH3-H2O中碱式碳酸镁的结晶动力学进行考察,采用离子活度为基准进行动力学模拟,为固定CO2新工艺提供数据和理论支持。
英文摘要
Facing the increasing greenhouse effect caused by CO2, various CO2 storage technologies have been the common concern among countries. Mineral carbonation is one of the safe and stable methods of CO2 storage. The use of serpentine is favored because of their available in huge amounts of worldwide. A new method is proposed for the mineral cabonation of serpentine, with seperation of silicon and magnesium as the first step. The determination of the phase equilibrium of (MgSiO4) -NaOH -Mg(OH)2-Na2SiO3 -H2O system will provide a theoretical basis for the seperation of silicon and magnesium; a new chemical model of MSE (Mixed Solvent Electrolyte) for the solubility of silicate in NaOH solutions will be established by the regression of the experimental data; the dynamic simulation of MgCl2-CO2-NH3-H2O, a heterogeneous complex system, will be conducted by using ionic activity, and the results can provide data and theoretical support for the new nethod of CO2 storage.
面对CO2排放引起的日益显著的温室效应,CO2封存技术成为全世界共同关注的问题,其中矿物封存是最安全、稳定的 CO2 固定方法。蛇纹石作为一种全世界大量存在的矿物,被用作CO2矿化封存的原料越来越受到科学界的重视,成为当今研究的热点。由于蛇纹石在自然界中风化固定CO2的速率非常缓慢,为了提高其固定CO2的速率并实现蛇纹石中硅、镁元素的高效利用,本项目利用浓碱作浸取剂,进行蛇纹石中硅、镁元素的分离,考察了温度、NaOH浓度、固液比等因素的影响,实现蛇纹石中硅、镁元素的高效分离;通过对硅酸钠在 NaOH 溶液体系的固-液平衡热力学性质进行研究,建立了碱性环境中Na2SiO3·9H2O 和Na2SiO3体系新的热力学模型。此外,对得到的氢氧化镁,利用 NH4Cl 溶液进行溶解制备MgCl2溶液,考察了温度、NH4Cl浓度、固液比和粒度等参数的影响。然后利用所得到的氨气和氯化镁溶液进行了 MgCl2-CO2-NH3-H2O 体系中碱式碳酸镁结晶的研究,得到了高纯碱式碳酸镁。为蛇纹石固定CO2,同时副产高纯碱式碳酸镁和硅酸钠新工艺的工业应用提供了有力的数据和理论支持。
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Modeling Phase Equilibria for the Glycine–NH4Cl–Methanol–Water System and Its Application for the Industrial Monochloroacetic Acid Process
甘氨酸-NH4Cl-甲醇水系统的相平衡模拟及其在工业一氯乙酸工艺中的应用
DOI:10.1021/acs.iecr.5b00320
发表时间:2015-03
期刊:Industrial & Engineering Chemistry Research
影响因子:4.2
作者:Yan Zeng;Li Zhibao
通讯作者:Li Zhibao
Vapor-Liquid Equilibria of the FeSO4-Fe-2(SO4)(3)-H2SO4-H2O System at (30, 60, 90, and 101.3) kPa
FeSO4-Fe-2(SO4)(3)-H2SO4-H2O 体系在 (30、60、90 和 101.3) kPa 下的汽液平衡
DOI:10.1021/je5010142
发表时间:2015
期刊:Journal of Chemical and Engineering Data
影响因子:--
作者:Zhang Yan;Li Zhibao
通讯作者:Li Zhibao
Determination and chemical modeling of the solubility of FeSO4 center dot 7H(2)O in the Ti(SO4)(2)center dot H2SO4 center dot H2O system
FeSO4 中心点 7H(2)O 在 Ti(SO4)(2) 中心点 H2SO4 中心点 H2O 体系中溶解度的测定和化学模拟
DOI:10.1016/j.jct.2016.07.006
发表时间:2016
期刊:Journal of Chemical Thermodynamics
影响因子:2.6
作者:Zhang Yan;Li Zhibao;Asselin Edouard;Li ZB
通讯作者:Li ZB
Solid-Liquid Equilibria for the Glycine-Alcohol-NaCl-H2O System
甘氨酸-醇-NaCl-H2O 系统的固液平衡
DOI:10.1021/acs.jced.7b00549
发表时间:2017
期刊:Journal of Chemical and Engineering Data
影响因子:--
作者:Ansari Ziaul Haque;Li Zhibao;Ansari Ziaul Haque;Li ZB
通讯作者:Li ZB
Phase Equilibria for the Glycine-Methanol-NH4Cl-H2O System
甘氨酸-甲醇-NH4Cl-H2O 系统的相平衡
DOI:10.1021/ie502846m
发表时间:2014
期刊:Industrial & Engineering Chemistry Research
影响因子:4.2
作者:Zeng Yan;Li Zhibao;Demopoulos George P.
通讯作者:Demopoulos George P.
纯碱CaCl2废液直接法制备α型高强石膏的绿色新工艺及相关固-液相平衡和结晶动力学
- 批准号:21978290
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:李志宝
- 依托单位:
利用盐湖氯化镁制备甘氨酸镁的新工艺及相关热力学和动力学
- 批准号:21776279
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:64.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:李志宝
- 依托单位:
盐湖MgCl2在混合溶剂体系中相平衡及其在Z-N型催化剂载体制备中应用
- 批准号:U1407112
- 项目类别:联合基金项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:李志宝
- 依托单位:
利用卤水氯化镁固定CO2的物理化学研究:MgCl2-CO2-NH3-H2O体系结晶热力学和动力学
- 批准号:21146006
- 项目类别:专项基金项目
- 资助金额:8.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:李志宝
- 依托单位:
高硅一水硬铝石矿在浓NaOH溶液中高压相平衡测定和模拟
- 批准号:21076212
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:39.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:李志宝
- 依托单位:
用反应结晶过程从高镁锂比卤水中提取锂镁的应用基础研究
- 批准号:20876161
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:10.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:李志宝
- 依托单位:
国内基金
海外基金
