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文檔簡介
1、全球氣候變暖所引發(fā)的一系列危機受到人們越來越多的關(guān)注。為了更有效的減少主要的溫室氣體CO2的排放量,在不添加額外的分離裝置和消耗額外能源的情況下,急需找到一種可行的新型燃燒方式。基于零排放理念的化學鏈燃燒技術(shù),它不僅能有效地富集高濃度的CO2,而且還將大幅提高能源的利用效率,實現(xiàn)多種污染物的協(xié)同控制。本文就基于固定床反應(yīng)器的化學鏈燃燒系統(tǒng)的化學反應(yīng)性能進行了研究。 綜合目前國內(nèi)外化學鏈燃燒技術(shù)中基于固定床/流化床反應(yīng)器的氧載體研
2、究工作,考慮本身的試驗要求,設(shè)計了相應(yīng)的固定床/流化床反應(yīng)器,并配置相應(yīng)的紅外氣體分析儀。同時在原有鎳基氧載體基礎(chǔ)上,采用溶膠-凝膠法制備了八種Fe2O3/Al2O3氧載體,然后選用其中一種進行后續(xù)的試驗。 在固定床中,研究了NiO/NiAl2O4氧載體、Fe2O3/Al2O3氧載體與氫氣/空氣、甲烷/空氣和煤焦/空氣的循環(huán)反應(yīng)性,通過尾氣成分分析化學反應(yīng)機理,對反應(yīng)后的氧載體則利用XRD、ESEM和BET等進行了表征。結(jié)果顯示
3、:兩種金屬氧載體與氫氣、甲烷的反應(yīng)均比較快,與甲烷/空氣的循環(huán)反應(yīng)中的碳沉積現(xiàn)象可以通過調(diào)節(jié)還原反應(yīng)時間來控制;與煤焦反應(yīng)時,鎳基氧載體在反應(yīng)速率有優(yōu)勢,鐵基氧載體則表現(xiàn)高的反應(yīng)程度,且尾氣中CO濃度均較低,易于收集高濃度的CO2,進一步證實煤基化學鏈燃燒技術(shù)的可行性。煤焦反應(yīng)后的灰分展現(xiàn)明顯的蜂窩結(jié)構(gòu),使其密度跟氧載體之間產(chǎn)生差異,更為有利的是,鐵基氧載體有較強的磁性,這些都給以后的分離工作提供了依據(jù)。在上述試驗中,氧載體顆粒之間沒有
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