工業革命後，隨著人口快速增加、科技不斷突飛猛進，導致化石燃料的大量使用，使溫室氣體中的二氧化碳過量排放，而造成溫度升高、海平面上升等全球氣候異常變遷，因此如何降低煙道氣中二氧化碳的排放是當務之急。二氧化碳分離與回收技術中，以低溫濕式化學溶劑吸收法研究最多，但其用水量大，而使得熱效率降低，可降低發電及環保成本之高溫乾式淨化系統將是未來的趨勢。例如，在高溫下於氣化爐及燃燒爐後添加鈣系、鎂系之吸收劑，使之與二氧化碳於高溫下反應形成金屬碳酸鹽。然而，吸收劑成本亦是技術開發中之重要考量。
因此，本研究係以含鈣之金屬廢棄物(爐石及飛灰)做為高溫吸收劑來處理二氧化碳之研究，操作條件及研究成果分成下列幾點說明：
1.利用純的Ca(OH)2、CaO、Mg(OH)2及MgO進行碳酸化反應測試，由熱重分析結果顯示，Ca(OH)2有較好的利用率約91%。
2.由ICP和XRD分析結果顯示，爐石的Ca含量(34.4%)明顯高於飛灰(4.3%)，且爐石中的Ca以Ca(OH)2形式存在，有利於碳酸化之反應。
3.由碳酸化實驗結果顯示，爐石對CO2有較好的處理效果，其處理效果和金屬廢棄物中鈣含量及其型式有顯著的關係。
4.再生實驗顯示，當溫度高於825°C時碳酸化後的爐石釋出二氧化碳較完全。
5.在不同的操作溫度對於爐石去除CO2之實驗可以發現，最佳的操作溫度應為500°C左右。
6.在其它操作參數對於爐石除二氧化碳效能之影響方面，發現水氣有助於碳酸化反應，當相對溼度於10%效果最好，之後隨著相對溼度的增加，利用率有下降趨勢，推測水氣濃度過高，會使系統不平衡而阻礙碳酸化反應發生；二氧化碳濃度增加會增加爐石利用率，但當濃度太高時，則無顯著之影響；而空間流速在1,200～6,000 mL/hr/g之間時吸收容量受空間流速影響不大。
7.由動力研究發現，爐石與二氧化碳之反應在400、600及700°C屬一階反應，溫度在500°C屬非一、二階反應。所求出的活化能Ea = 4.58 kJ/mol，碰撞因子A = 0.03 min-1。

After industrial revolution, the increases of CO2 concentration in the atmosphere are resulted from the consumption of huge amounts of fossil fuels, hecne causes global climate changes including temperature increasing and ocean level rising. Technologies on the mitigation of carbon dioxide emission have been developed, and CO2 removal from gas mixture by washing with solvent is one of the most widely practiced industrial gas-absorption processes. Wet scrubber requires large amount of water, resulting in decreasing the thermal efficiency of the system, hence the high temperature carbonation by dry techniques, such as adding sorbents of calcium and magnesium in the gasifier to react with carbon dioxide and form metal carbonate, is a trend for related fields.
Therefore, reducing the cost of sorbents is of important in this technique. Consequently, two types of metal waste (slag and fly ash) are used to absorb carbon dioxide and identified their utilization under various conditions. Results of this study are described as follows:
1.Regarding the carbonation by useing Ca(OH)2, CaO, Mg(OH)2 and MgO in TGA, the results show Ca(OH)2 has the best utilization of about 91%.
2.According to the results of ICP and XRD analysis, the Ca content of slag is high than that of fly ash. Furthermore, the Ca in slag existing as the Ca(OH)2 type, hence has a great potential on the carbonation.
3.The results show that slag is the better choice between these two metal wastes for the removal of CO2, and the utilizaton is a function of calcium content of the metal wastes.
4.The optimal operating temperature is about 500°C for the CO2 removal with slag.
5.The results with regarded to regeneration of sorbent show that the carbonated slag releases CO2 much more completely at over 825°C.
6.The effect of several parameters on the removal of CO2 by slag were studied. The results indicate that the relative humidity (RH) can enhance the carbonated reaction and the optimal condition is 10%. However, the utilization decreases as the RH increases over 10%, resulting from blocking of carbonation by extreme RH. Additionally, the utilization increases with the CO2 concentration when the concentration of CO2 is less than 60%. The space velocity between 2,000 and 6,000 mL/hr/g has no significant effect on slag utilization.
7.In the kinetic analysis, the reaction of slag and CO2 is the first order reaction. It can be found that the CO2 activation energy, Ea, is 4.58 kJ/mol and the frequency factor, A, is 0.03 min-1.

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