惰性载体对CaSO_4载氧体化学链燃烧性能的影响.pdf

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1、第43卷第3期燃料化学学报Vo1．43NO．32015年3月JournalofFuelChemistryandTechnologyMa．r．2015文章编号：0253—2409(2015)03-0367-05惰性载体对CaSO4载氧体化学链燃烧性能的影响毕文卓，赵瑞东，陈天举，王志奇，吴晋沪(1．中国科学院青岛生物能源与过程研究所中国科学院生物燃料重点实验室，山东青岛266101；2．中国科学院大学，北京100049)摘要：为提高化学链燃烧中CaSO载氧体的机械强度和反应活性，采用机械混合法制备了负载甘油、硅溶胶以及拟薄水铝石惰性载体的CaSO载氧体，并对其机械强度、反应特性等进行了

2、实验研究。结果表明，甘油和硅溶胶的加入可显著提高CaSO载氧体的机械强度，而拟薄水铝石作用较小。热重还原实验表明，甘油和硅溶胶的加入可加快载氧体与甲烷的反应速率，缩短反应时间。XRD分析表明，惰性载体的加入不会影响CaSO向CaS转化，CaSO接近完全转化。关键词：化学链燃烧；载氧体；硫酸钙；机械强度中图分类号：TQ546文献标识码：AEffectofbindersontheperformanceofCaSO4oxygencarrierinchemicalloopingcombustionBIWen．zhuo一，ZHAORui—dong，CHENTian-ju，WANGZhi—qi，

3、wUJin_hu(1．KeyLaboratoryofBiofuels，QingdaoInstituteofBioenergy&BioprocessTechnology，ChineseAcademyofSciences，Qingdao266101，China；2．UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China)Abstract：InordertoimprovethemechanicalstrengthandreactivityofCaSO4oxygencarrier，theadditionofglycerinum，sil

4、icasolandpseudo—boehmiteweretoCaSO4oxygencarrierswasappliedbymechanicalmixing，andtheeffectonthemechanicalstrengthandthecharacteristicsofreactionwasexperimentallyinvestigated．TheresultsshowthattheadditionofglycerinumandsilicasolsignificantlyimprovesthemechanicalstrengthofCaSOoxygencarrier．whilet

5、hepseudo．boehmitehaslittleeffect．TGAresultsindicatethattheadditionofglycerinumandsilicasolCanacceleratethereactionrateanddecreasethereactiontime．TheXRDanalysisdemonstratesthattheadditionofbindersdoesntaffecttheconversionfromCaSOdt0CaSandtheconversionisnearlycomplete．Keywords：chemicalloopingcomb

6、ustion；oxygencarrier；calciumsulfate；mechanicalstrength近年来，温室效应已经引起全球的普遍关注，减的氧化物。然而，金属氧化物载氧体存在一些缺陷，少CO的排放是控制温室效应的关键。因此，开发如价格较高、易造成重金属二次污染等。相反，一些高效低能耗的CO捕集技术刻不容缓。化学链硫酸盐特别是CaSO因其载氧率高和成本低等优势燃烧技术(CLC)是一种新型的CO，捕集技术，其通越来越受到关注J。Tian等通过热力学分析证过载氧体在空气反应器和燃料反应器之间的循环将明了CaSO是一种有发展潜力的载氧体。郑敏等J空气中的氧传递到燃料中，从而实现燃

7、料与空气的在CaSO载氧体中加入CaO颗粒，发现CaO的添加非接触燃烧。由于没有空气稀释，燃料反应器中改善了CaSO的还原性能，从而提高了还原速率。的产物仅有CO和H0，只需冷凝后即可得到高浓Song等I9在固定床中对CaSO载氧体进行了研度的CO：，显著降低了CO捕集成本J。化学链燃究，结果表明，CaSO载氧体在反应前期对CH燃料烧与传统动力系统相结合所构成的新型化学链发电的转化率接近100％。机械强度、反应活性是评价系统，可用于煤或生物质等燃料的清洁发