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《基于廉價載氧體煤加壓化學(xué)鏈燃燒試驗(yàn)研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要近年來，溫室氣體(主要是化石燃料燃燒排放的C02)的過度排放引發(fā)的全球氣候變化已經(jīng)成為全世界關(guān)注的焦點(diǎn)問題。面對巨大的減排壓力，以煤炭為主要能源的我國亟需研發(fā)能實(shí)現(xiàn)燃煤C02減排的新技術(shù)?；瘜W(xué)鏈燃燒技術(shù)作為一項(xiàng)非常有前景的實(shí)現(xiàn)C02高效低能耗分離捕集技術(shù)，目前的研究重點(diǎn)主要集中在固體燃料化學(xué)鏈燃燒和廉價高性能載氧體的研究。本文開展了以廉價的鐵基、鈣基為載氧體的煤加壓化學(xué)鏈燃燒工作，研究了這些廉價載氧體在煤加壓化學(xué)鏈燃燒中的還原／氧化特性和持續(xù)循環(huán)反應(yīng)能力，討論了溫度、壓力、煤／載氧體質(zhì)量比等因素對反應(yīng)特性的影響，同時還對鈣基載氧體煤化學(xué)鏈燃燒中的S02脫除進(jìn)行了初步研究
2、。在小型加壓固定床試驗(yàn)裝置上研究了不同壓力下廢鐵渣、澳洲MAC鐵礦石載氧體煤化學(xué)鏈燃燒還原／氧化反應(yīng)特性。壓力的提升對降低氣體產(chǎn)物中的可燃物的濃度、提高出口C02濃度、煤中碳轉(zhuǎn)化率等具有較明顯的效果。0．5MPa下還原／氧化循環(huán)試驗(yàn)中兩種鐵基載氧體的反應(yīng)性明顯比0．1MPa下好。還原／氧化循環(huán)試驗(yàn)中，隨著循環(huán)數(shù)的增加，載氧體的反應(yīng)性略有提升或者基本不變。XRD分析結(jié)果顯示廢鐵渣載氧體在反應(yīng)中晶相結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生明顯變化。SEM及BET分析結(jié)果顯示，隨著循環(huán)數(shù)的增加，廢鐵渣表面變得疏松多孔，比表面積和孔容積增加。煤／載氧體質(zhì)量比試驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)煤／廢鐵渣質(zhì)量比在0．016和0．0
3、47之間時，煤氣化產(chǎn)物與載氧體的反應(yīng)效率會隨著質(zhì)量比的上升而變差，因此鐵基載氧體煤化學(xué)鏈燃燒必須選擇恰當(dāng)?shù)拿海d氧體質(zhì)量比，以達(dá)到較好的反應(yīng)效果。研究了溫度、壓力、煤／載氧體質(zhì)量比對鈣基載氧體煤化學(xué)鏈燃燒的反應(yīng)特性的影響。溫度的升高能顯著增強(qiáng)煤氣化產(chǎn)物尤其是H2與硫酸鈣的反應(yīng)性，能提高C02收率和碳轉(zhuǎn)化率。壓力從0．1MPa提升到0．5MPa時能進(jìn)一步減少氣體產(chǎn)物中的可燃組分，提高C02收率和碳轉(zhuǎn)化率。煤／載氧體質(zhì)量比試驗(yàn)表明，雖然煤與硫酸鈣載氧體化學(xué)當(dāng)量質(zhì)量比達(dá)0．218，在實(shí)際反應(yīng)過程中由于存在平行反應(yīng)、載氧體顆粒內(nèi)部傳質(zhì)阻力等因素，實(shí)際運(yùn)行中煤與載氧體的質(zhì)量比必須控制
4、在O．14以下。以CaO和CaC03作為脫硫劑，對其在硫酸鈣載氧體煤化學(xué)鏈燃燒中的脫硫工況進(jìn)行了試驗(yàn)研究，研究不同Ca／S比(摩爾比)、不同溫度和不同壓力條件對S02排放的影響，獲得了基于硫酸鈣載氧體煤化學(xué)鏈燃燒試驗(yàn)的合適的脫硫溫度、脫硫壓力和脫硫劑／載氧體質(zhì)量比。結(jié)論表明，脫硫試驗(yàn)中S02的排放濃度隨著溫度的升高而增大，CaO作為脫硫劑時能夠得到比CaC03更好的脫硫效果，Ca／S比的增加提高脫硫效率，較高的壓力能夠取得比常壓更好的脫硫效率。關(guān)鍵詞：C02捕集；煤化學(xué)鏈燃燒；鐵基載氧體；鈣基載氧體；加壓東南大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractInrecentyears，exc
5、essiveemissionsofgreenhousegas(mainlyfromtheburningoffossilfuels)triggeredglobalclimatechange，whichhasfocusedtheattentionofallovertheworld·FacingenormouspressureofC02reduction，withcoalofthemainSOBI"CCofenergy,ChinaurgentlyneedstoresearchanddevelopnewtechnologysthatCanreduceC02emissionsofco
6、al．firedpowerplants．AsaverypromisingtechnologythatcanefficientlycaptureC02withlowenergyconsumptioninC02separation，thechemical-loopingcombustiontechnologyiswidelyresearched．Thepresentstudyofchemicalloopingcombustionisnowfocusedonsolidfuelsofchemical—loopingcombustionandfindingcheaperandhigh
7、-performanceoxygencarriers．Thispaperfocusesontheresearchoftherelativelyinexpensiveiron-based，calcium．basedoxygencarders．ThereductionandoxidationactivityoftheseinexpensiveoxygencardersinhighpressuresWasstudied．Theimpactoftemperature，pressureonthereactionactivit
