Rate-Equation-Based Grain Model for the Carbonation of CaO with CO2

碳化作用 吸附剂 扩散 钙环 材料科学 粒子(生态学) 粒度 粒径 热力学 动力学 矿物学 化学工程 化学 复合材料 物理化学 物理 地质学 吸附 工程类 海洋学 量子力学
作者
Hui Wang,Zhenshan Li,Xiaoxu Fan,Ningsheng Cai
出处
期刊:Energy & Fuels [American Chemical Society]
卷期号:31 (12): 14018-14032 被引量:25
标识
DOI:10.1021/acs.energyfuels.7b02751
摘要

A rate-equation-based grain model was developed to describe and predict the complex behaviors of the carbonation reaction of CaO with CO2 in calcium looping. In the model, the assumption of a uniform CaCO3 film at the grain scale was replaced with the product island morphology, and the rate equation theory was used to calculate the growth of product islands; this modified grain model was integrated into a particle scale model in which gas diffusion inside a CaO particle and the pore plugging effect were considered. The macroscopic kinetics of the carbonation reaction—including the initial fast stage and the later product layer diffusion stage—could be predicted successfully using the developed theory and was validated by comparison with experimental data. The effects of structural parameters on the carbonation kinetics were discussed. Furthermore, a nanometer-scale grain design criterion for CaO sorbent was proposed to optimize particle structure and achieve maximum CaO conversion in the initial fast stage; this concept was validated and supported by the developed rate-equation-based grain model. This developed model provides a link between microscopic mechanisms at the grain level and the gas diffusion behavior inside a sorbent particle, and it can be used to describe the macroscopic kinetics of a gas–solid reaction.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
酷炫翠桃应助yao chen采纳,获得10
刚刚
刚刚
开心的傲安完成签到,获得积分10
刚刚
英姑应助思维隋采纳,获得10
3秒前
英姑应助快乐土豆采纳,获得10
4秒前
火狐狸kc完成签到,获得积分10
4秒前
lxh完成签到 ,获得积分10
4秒前
HHH发布了新的文献求助10
4秒前
sx完成签到,获得积分10
4秒前
zhang08完成签到,获得积分10
7秒前
万能图书馆应助chen采纳,获得10
8秒前
英姑应助丫头的小时光采纳,获得10
9秒前
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
小宋同学应助Skuld采纳,获得10
13秒前
阿九发布了新的文献求助10
14秒前
快乐土豆完成签到 ,获得积分10
16秒前
我爱吃菜发布了新的文献求助100
16秒前
16秒前
17秒前
Akim应助a123采纳,获得10
19秒前
大菠萝发布了新的文献求助10
19秒前
oO完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
思维隋发布了新的文献求助10
21秒前
哈哈完成签到,获得积分20
22秒前
科研通AI5应助Zhou采纳,获得10
22秒前
q792309106发布了新的文献求助10
23秒前
李健的小迷弟应助哒哒哒采纳,获得50
26秒前
26秒前
怕孤独的海秋完成签到,获得积分10
29秒前
dong完成签到,获得积分10
30秒前
曾经阁发布了新的文献求助10
32秒前
杜成超完成签到 ,获得积分10
33秒前
33秒前
爆米花应助丁丁慧采纳,获得10
33秒前
34秒前
34秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
34秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 1000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3979628
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3523569
关于积分的说明 11218108
捐赠科研通 3261093
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1800402
邀请新用户注册赠送积分活动 879099
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 807163