化學(xué)鏈氣化載氧體的制備及工藝研究.pdf

1、本文以橄欖石為載體，用浸漬法負載活性組分氧化銅制備了復(fù)合載氧體，在固定床中利用煤焦氣化實驗考察了載氧體的反應(yīng)活性，研究了溫度、水碳比、載氧體/煤焦質(zhì)量比等操作條件對載氧體活性的影響，并考察了載氧體高溫再生后的反應(yīng)活性及循環(huán)穩(wěn)定性。此外，以煅燒石灰石為吸收劑，考察了其吸收性能。并根據(jù)所制備載氧體的特點，耦合鈣基化學(xué)鏈循環(huán)進行除雜，設(shè)計了雙化學(xué)鏈循環(huán)氣化工藝。
　　橄欖石載銅載氧體在煤焦氣化中表現(xiàn)出了很高的反應(yīng)活性，但其存在會消耗部分

2、產(chǎn)氣中的合成氣。氣化過程的操作條件對反應(yīng)結(jié)果有顯著影響，溫度和水碳比的增加有利于煤焦碳轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)氣中合成氣濃度的提高，而載氧體/煤焦質(zhì)量比的增加雖然能夠提高煤焦碳轉(zhuǎn)化率，但會過度氧化合成氣造成產(chǎn)氣中合成氣濃度降低。由于高溫再生時橄欖石體相Fe的遷移，再生后載氧體活性沒有出現(xiàn)下降并有所提高。橄欖石中惰性組分硅酸鎂抑制了Cu/CuO的燒結(jié)，煅燒時Fe的遷移補充了載氧體的有效活性組分，所以載氧體的反應(yīng)活性在多次再生后依然保持在較高水平。

3、>　　以煅燒石灰石為吸收劑，在固定床中進行的吸收實驗表明煅燒石灰石在500-600℃范圍內(nèi)具有很高的吸收活性，CO2轉(zhuǎn)化率在80%以上。溫度升高會導(dǎo)致吸收劑吸收活性下降，高溫下水蒸氣存在也對CO2的吸收有抑制作用。在十次循環(huán)再生實驗中，煅燒石灰石吸收劑的吸收活性沒有出現(xiàn)明顯衰退，可以滿足工藝的要求。為了克服氣化產(chǎn)氣中CO2濃度較高的缺點，利用鈣基吸收劑設(shè)計了雙化學(xué)鏈循環(huán)氣化工藝。載氧體在燃料反應(yīng)器和空氣反應(yīng)器間循環(huán)并將空氣中的氧傳遞給燃