铁基复合载氧体反应性能初步研究

发布时间：2023-05-31 03:26

　　化学链燃烧是一种新型的燃烧技术,和传统燃烧方式不同在于,化学链燃烧是在载氧体的作用下实现燃料与空气的非接触燃烧。通过这种新型的燃烧方式,可以避免氮氧化物的生成,实现CO₂的富集便于分离,同时还能实现能量的梯级利用。总之,化学链燃烧在CO₂减排领域具有很高的研究价值以及良好地应用前景。载氧体是化学链燃烧过程的关键,金属氧化物作为载氧体时由于其本身具有较高的反应性能,并且在多次还原氧化过程中可以保持结构的完整性和稳定的反应性能,因此受到了一定的关注、广泛的研究和应用。Fe基载氧体环境友好,价廉易得。本文使用了Fe₂O₃作为载氧体,选择了Al₂O₃和MgO作为惰性载体,使用浸渍法制备了一系列Fe₂O₃/Al₂O₃,Fe₂O₃/MgO载氧体,并且在此基础上对载氧体负载了10%质量含量的CuO,对其还原性能做了初步研究。而开发耐硫型载氧...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 CO₂捕集与封存技术
        1.2.1 CO₂捕集技术分类
        1.2.2 CO₂封存技术分类
    1.3 化学链燃烧技术简介
    1.4 化学链燃烧载氧体研究进展
        1.4.1 载氧体的性能指标
        1.4.2 载氧体的制备方法
        1.4.3 非金属氧化物载氧体研究进展
        1.4.4 金属氧化物载氧体研究进展
    1.5 本文研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验试剂及实验仪器
        2.1.1 主要化学试剂
        2.1.2 实验仪器设备
    2.2 铁基载氧体的制备
        2.2.1 Fe₂O₃/Al₂O₃(Mg O)载氧体的制备
        2.2.3 Fe₂O₃-CuO/Al₂O₃,Fe₂O₃-CuO/MgO载氧体的制备
    2.3 材料的表征
        2.3.1 晶体结构分析(XRD)
        2.3.2 程序升温还原实验(H₂-TPR)
        2.3.3 热重分析实验(TG)
    2.4 实验数据处理
        2.4.1 热重分析仪实验数据
        2.4.2 H₂-TPR实验数据
        2.4.3 反应平衡常数的计算
第三章 铁基复合载氧体反应性能研究
    3.1 引言
    3.2 载氧体XRD分析
    3.3 实验结果讨论
        3.3.1 Fe₂O₃/Al₂O₃还原性能研究
        3.3.2 Fe₂O₃/MgO还原性能研究
        3.3.3 Fe₂O₃/MgO的CO热重实验研究
        3.3.4 Fe₂O₃/MgO的循环性能研究
        3.3.5 Fe₂O₃-CuO/Al₂O₃和Fe₂O₃-CuO/MgO还原性能研究
    3.4 本章小结
第四章 铁基载氧体还原反应理论分析
    4.1 引言
    4.2 Fe₂O₃和CuO与H₂、CO反应的优势区图
    4.3 铁基载氧体与硫磺化学链燃烧的理论分析
        4.3.1 铁基复合载氧体中部分储氧组分与硫单质反应亲和性的分析
        4.3.2 铁基复合载氧体中部分储氧组分与硫磺反应优势区位图分析
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录
    附录A 攻读硕士学位期间参与发表的学术论文
    附录B 攻读硕士学位所获奖励
    附录C 攻读硕士学位期间参与的科研项目



本文编号：3825590