作者:孙小青; 陈朋; 刘永卓; 郭庆杰 期刊:《过程工程学报》 2019年第06期
在固定床反应器中添加铁基载氧体Fe4Al6和铜基载氧体Cu4Al6,进行巨野(JY)烟煤化学链燃烧实验,通过气相色谱(GC)、红外光谱(FT-IR)等分析了JY煤化学链反应特性及表面官能团演变规律。结果表明,相对于Al2O3,Fe4Al6或Cu4Al6为床料时,JY煤中CO2含量分别提高了52.25%和59.16%,最大碳转化速率分别提高了8.93%和30.36%,Cu4Al6反应效果更好。添加Cu4Al6后,JY煤表面官能团演变进程加快,Cu4Al6对脂肪烃结构、芳香碳骨架和芳香族CH的转化均有...
作者:章健宇; 孙喆; 李灿娟; 曹晏 期刊:《哈尔滨师范大学自然科学学报》 2019年第05期
一种溶胶凝胶法制备均匀性好、活性高的铁铜复合载氧体的制备方法,并探讨了碱金属对载氧体性能的影响.实验采用固体生物质燃料、载氧体及适量增加混合物中碱金属含量进行混合热解的方法,通过对产物进行XPS表征分析,讨论碱金属对载氧体性能的影响.研究结果表明,当生物质中的K元素含量不断提高后,载氧体中的Cu^2+大量减少,生物质中碱金属的含量增多将降低载氧体的活性.
作者:梁志永; 覃吴; 石司默; 马晓迅 期刊:《工程科学与技术》 2019年第06期
基于密度泛函理论建立金属Co掺杂的铁基载氧体的微观模型,探究掺杂Co后模型表面的电子结构及反应特性的变化。首先,采用Material Studio软件中CASTEP模块构建并优化Fe2O3(104)的平板模型;其次,以Co原子分别替换模型表面不同配位数的Fe原子(Fe5 f,Fe6 f和Fe7 f),构建Co在表面不同Fe原子位的掺杂模型(Co–Fe2O3(104));最后,计算纯净模型和掺杂模型的表面能、掺杂结合能、态密度以及掺杂位点原子的键长、键角和原子间距离等参数,考察C...
作者:闫秋会; 曾凡瑞; 李垚; 罗杰任 期刊:《石油化工》 2016年第03期
基于吉布斯自由能最小化原理,在Aspen Plus软件上建立了Ni O-CH4化学链燃烧模型。通过计算反应器内的化学平衡,分析了反应物摩尔比、反应温度、反应压力和气体流量等对反应器出口气相产物组成的影响,明确了Ni O-CH4化学链燃烧的反应机理,进而对Ni O-CH4化学链燃烧的反应条件进行了优化。实验结果表明,当n(Ni O)∶n(CH4)≤1时,燃料的燃烧以甲烷重整反应为主;当14时,全部发生还原反应,生成CO2和H2O。当n(Ni O)∶n(CH4)=4、反...
作者:罗明; 易旸; 刘科; 蔡建军; 杜敏; 王助良 期刊:《煤炭技术》 2017年第11期
利用热重分析仪,研究了煤直接化学链燃烧中催化剂的添加对煤化学链燃烧过程的影响.实验结果表明:催化剂的添加可以降低煤直接化学链燃烧过程中煤的气化温度,提高气化速率及煤的转化程度.5种催化剂对于原煤转化过程的催化作用满足K2CO3〉Na2CO3〉Ca(NO3)2〉KCl〉K2SO4.催化剂的添加会造成载氧体表面催化剂以及煤灰分甚至未燃尽碳的黏结.担载5%K2CO3催化剂之后的煤在5次循环直接化学链燃烧过程中,载氧体的循环性能降低.
介绍了化学链燃烧的工艺原理和特点,总结载氧体的选材要求及性能,通过分析镍系、铁系、锰系、铜系和新型载氧体的性能,对以后载氧体的发展方向进行了展望。
作者:韦志康; 鲁许鳌; 杨建蒙; 郭志城; 王凯; 王锟 期刊:《热力发电》 2018年第11期
煤在加压条件下进行化学链燃烧后,燃料反应器出口烟气成分主要是CO2和H2O,空气反应器出口烟气成分主要为N2和少量O2。这些高温、高压的烟气携带大量热量,将增压化学链燃烧系统与联合循环系统耦合为增压化学链燃烧耦合联合循环(PCLC-CC)系统,可以实现能量的循环梯级利用。本文运用Aspen Plus过程模拟软件对煤的PCLC-CC系统进行模拟和热力学分析,分别对化学链燃烧系统、燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机进行过程模拟,运用Aspen Plus软件...
作者:梅道锋; 赵海波; 晏水平; 袁巧霞 期刊:《燃烧科学与技术》 2018年第04期
基于Abad等的模型,模拟了Cu14Al-I氧载体与合成气(CO+H2)在500,Wth流化床的燃料反应器中的反应过程,并根据模拟结果对该系统中合成气的燃烧过程进行优化.对于反应动力学,使用合成气中CO和H2叠加的反应速率代替整体反应速率能够较好地预测实验结果.经过与实验的对比,证实了该反应器模型能够准确模拟Cu14Al-I氧载体与合成气的反应过程.模拟结果显示,合成气成分、反应温度、氧载体循环流率等参数对流化床的运行均有一定的影响.合成...
作者:蒋琼琼; 康奇兰; 洪慧; 金红光 期刊:《工程热物理学报》 2019年第04期
提出了低温太阳能与天然气互补钙钛矿化学链燃烧方法,利用低聚光比槽式太阳能集热,将太阳能与天然气结合,采用钙钛矿型氧化物LaCu0.1Ni0.9O3作为氧载体,与天然气发生还原反应吸收350℃低温太阳能,最终反应产物为CO2与H2O,还原态的氧载体在高温下与空气发生氧化反应,重新恢复氧化态,产生的高温烟气驱动联合循环进行发电。该方法将低品位的太阳热能提升至高品位的化学能,减少了太阳能热化学利用中[火用]损失,实现合理的能量匹配和CO2...
作者:杨建蒙; 于涛; 鲁许鳌; 郭志城 期刊:《热能动力工程》 2019年第04期
为了研究进气速度对铁基载氧体化学链燃烧的影响,以体积分数各为50%的H2和CO作为混合气燃料,Fe2O3为载氧体,分析了不同进气速度(0.2~0.6 m/s)对化学链燃烧过程中流化质量、气体组分分布、燃料转化率的影响。结果表明:随着进气速度的增加,床层高度提高,床层中气泡体积增大,流化质量提高;气体燃料上升高度和相同高度处燃气摩尔分数均与进气速度呈正比,当进气速度从0.2 m/s提高至0.6 m/s时,CO摩尔分数从1.3%增加至7.2%,H2摩尔分数从0....
作者:毛玉如; 苏亚欣; 马晓峰 期刊:《电力科技与环保》 2005年第03期
O3/CO2燃烧技术不仅能使分离收集CO2和处理SO2容易进行,还能减少NOx排放,是一种能够综合控制燃煤污染物排放的新型洁净燃烧技术.流化床O2/CO2燃烧技术将流化床和O2/CO2燃烧技术的优点结合起来,有可能取得更好的效果.化学链燃烧技术打破了自古以来的火焰燃烧概念,开拓了根除燃料型NOx生成、控制热力型NOx产生与回收CO2的新途径,是解决能源与环境问题的创新性突破口.介绍了流化床O2/CO2燃烧技术和流化床化学链燃烧技术的原理和研究现...
作者:程伟良; 朱梦倩; 覃吴; 侯翠翠 期刊:《高等学校化学学报》 2018年第03期
在表面形貌控制增强铁基载氧体Fe_2O_3(104)化学链燃烧反应活性研究的基础上,进一步研究了TiO_2,ZrO_2载体协同作用下Fe_2O_3(104)与CO化学链燃烧的反应特性.采用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和比表面积(BET)等方法对所制备的载氧体Fe_2O_3(104)/TiO_2和Fe_2O_3(104)/ZrO_2进行表征.研究了700,800和900℃下载氧体与CO化学链燃烧反应特性.结果表明,不同载体对Fe_2O_3(104)与CO发生化学链燃烧反应活性的影响...
作者:赵亚仙; 谢文霞; 张军; 解继红; 杜勇; 闫海仙 期刊:《发电设备》 2018年第03期
基于Aspen Plus软件,建立了化学链高温空分制氧与热力发电(CLAS-O2/CO2)系统的集成模型,将化学链高温空分制O2和CO2混合气体代替常规富氧燃烧热力发电(ASU-O2/CO2)系统低温空分制氧单元,建立O2/CO2循环燃烧模型,考察烟气抽气温度、过量空气系数和载氧体对系统性能的影响,得到系统最优参数。结果表明:CLAS-O2/CO2系统净效率为38.8%,比ASU-O2/CO2系统高13.5%,比带有CO2捕集的整体煤气化联合循环发电(IGCC-CCS)系统高1.8%,且实...
作者:金朝阳; 金保昇 期刊:《工业控制计算机》 2019年第08期
基于Gibbs自由能最小化原理,建立了以贫铁矿为载氧体的化学链燃烧模型,研究了反应物摩尔比、温度及操作压力对反应产物分布的影响。结果表明:反应器温度及反应器压力对化学链燃烧特性有较大影响;适当增加氧碳摩尔比有利于提升反应器出口二氧化碳浓度。
作者:魏泽华; 刘道诚; 荆洁颖; 李文英 期刊:《洁净煤技术》 2019年第03期
化学链燃烧是我国应对气候变化的重要技术之一。载氧体作为氧和热的载体,是实现化学链燃烧的关键因素。近年来,寻找廉价载氧体成为研究者们关注的问题。铁基载氧体由于具有价廉、资源丰富、环境友好、机械性能好等优点受到了广泛关注,但其反应活性相对较差,如何提高其反应活性是其大规模应用的关键。笔者详细论述了化学链燃烧中铁基载氧体活性改进的研究进展,针对如何提高铁基载氧体的反应性能,从铁基载氧体制备方法的优化、组分掺...
作者:田强; 车立新; 丁斌; 石书强; 苏庆泉 期刊:《过程工程学报》 2018年第04期
提出将CH4重整融入载氧体还原反应过程的固定床化学链燃烧新工艺,将Ni基载氧体与Cu-Fe基载氧体混合作为装填载氧体,考察了反应压力对其低温反应活性的影响.结果表明,固相载氧体转化率和气相CH4转化率均随压力升高而增大,工作温度下限从0.1 MPa下的600℃降至0.9 MPa下的525℃,900℃下20次循环的压力损失在0.9 MPa下较0.1 MPa下增加快,但载氧体性能未劣化,也未出现明显的积碳和烧结.
作者:高志芳; 苏畅; 李娜; 春铁军; 余正伟; 刘海涛 期刊:《钢铁研究学报》 2018年第10期
化学链燃烧技术是实现CO2高效低能分离和捕捉的新型燃烧技术。以含铁冶金固废尘泥为研究对象,采用共沉淀法制备了钙铁双氧载体(CaSO4-Fe2O3),并采用TG-DTA、XRD、SEM以及能谱扫描的分析手段,对CaSO4-Fe2O3双氧载体的材料特性及化学链燃烧反应特性进行了表征和分析。结果表明,由含铁冶金尘泥制备的CaSO4-Fe2O3双氧载体质量分数为93.58%,比表面积为10.37cm-2/g,与煤粉反应后的转化率为67.47%,具有较好的反应活性。结合SEM和EDS分析...
作者:吴健; 沈来宏; 蒋守席; 闫景春; 沈天绪 期刊:《化工进展》 2018年第07期
化学链燃烧技术是一种可以实现CO2内分离的新型燃烧技术。本文利用基于双级燃料反应器的新型化学链燃烧反应系统,以赤铁矿为载氧体,对污泥的化学链燃烧进行实验研究,系统连续稳定运行8h,考察燃料反应器温度(800-900℃)、污泥进料量(300-600g/h)对污泥化学链燃烧性能的影响。结果表明,稳定运行过程中,床料大部分位于一级燃料反应器,下降管高度保持稳定;双级燃料反应器的设计极大提高了污泥碳转化率,随温度的增加,碳转化率和碳捕...
载氧体煅烧过程是化学链燃烧系统的前提,对载氧体反应性能影响很大。以硫酸渣为载氧体研究对象,考察了煅烧工艺关键参数(煅烧速率、煅烧温度和煅烧时间)对硫酸渣反应性能的综合影响,并通过正交试验设计对煅烧工艺参数进行了优化。研究发现:3种煅烧参数对硫酸渣反应性能的影响差异很大,其中煅烧温度的影响最大,在煅烧速率为15℃/min、煅烧温度为1 050℃、煅烧时间为60 min工况下硫酸渣表现出最佳反应性能,更适合化学链燃烧过程高...
作者:武永健; 罗春欢; 魏琳; 朱探金; 苏庆泉 期刊:《化工学报》 2019年第05期
在固定床反应器和热重分析仪上对浸渍法制备的过渡金属氧化物载氧体MnO2/Al2O3、Fe2O3/Al2O3和CuO/Al2O3与转炉放散煤气中CO的反应特性进行了研究,并结合比表面积分析、脉冲化学吸附和扫描电镜等手段表征了CuO/Al2O3的循环寿命性能。结果表明,在上述三种载氧体中CuO/Al2O3表现出了最佳的反应活性,反应进行2min时的CO转化率在225℃以上的反应温度下就能达到90%。在350℃、还原反应空速4000h^-1和氧化反应空速159h^-1的条件下,CuO/Al...