化学链气化载氧体的制备及工艺研究

发布时间：2021-04-27 12:03

　　本文以橄榄石为载体,用浸渍法负载活性组分氧化铜制备了复合载氧体,在固定床中利用煤焦气化实验考察了载氧体的反应活性,研究了温度、水碳比、载氧体/煤焦质量比等操作条件对载氧体活性的影响,并考察了载氧体高温再生后的反应活性及循环稳定性。此外,以煅烧石灰石为吸收剂,考察了其吸收性能。并根据所制备载氧体的特点,耦合钙基化学链循环进行除杂,设计了双化学链循环气化工艺。橄榄石载铜载氧体在煤焦气化中表现出了很高的反应活性,但其存在会消耗部分产气中的合成气。气化过程的操作条件对反应结果有显著影响,温度和水碳比的增加有利于煤焦碳转化率和产气中合成气浓度的提高,而载氧体/煤焦质量比的增加虽然能够提高煤焦碳转化率,但会过度氧化合成气造成产气中合成气浓度降低。由于高温再生时橄榄石体相Fe的迁移,再生后载氧体活性没有出现下降并有所提高。橄榄石中惰性组分硅酸镁抑制了Cu/CuO的烧结,煅烧时Fe的迁移补充了载氧体的有效活性组分,所以载氧体的反应活性在多次再生后依然保持在较高水平。以煅烧石灰石为吸收剂,在固定床中进行的吸收实验表明煅烧石灰石在500-600℃范围内具有很高的吸收活性,CO2转化率在80%以上。温度升高... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 绪论
    1.1 煤气化技术
        1.1.1 煤气化原理
        1.1.2 煤气工艺
    1.2 化学链气化技术
        1.2.1 化学链技术概述
        1.2.2 基于载氧体的化学链气化
        1.2.3 基于载碳体的化学链气化
    1.3 本文的研究目的、内容和创新点
        1.3.1 研究目的及内容
        1.3.2 创新点
2 实验部分
    2.1 实验原料
    2.2 实验装置
    2.3 实验方法
        2.3.1 载氧体化学链气化评价
        2.3.2 CaO吸收剂活性考察
    2.4 产品分析与表征
        2.4.1 气体分析
        2.4.2 固体表征
    2.5 数据处理
3 载氧体的煤焦化学链气化性能
    3.1 载氧体对煤焦化学链气化的影响
        3.1.1 不通气化剂时载氧体的影响
        3.1.2 通入气化剂后载氧体的影响
        3.1.3 反应前后载氧体的表征
    3.2 氧化铜负载量对煤焦化学链气化的影响
    3.3 操作条件对煤焦化学链气化的影响
        3.3.1 反应温度
        3.3.2 水碳比（S/C）
        3.3.3 载氧体/煤焦质量比
    3.4 载氧体的再生
        3.4.1 再生温度对载氧体反应活性的影响
        3.4.2 再生次数对载氧体反应活性的影响
    3.5 本章小结
4 煅烧石灰石吸收性能测定
    4.1 吸收温度对吸收剂活性的影响
    4.2 水蒸气对吸收剂性能的影响
    4.3 吸收剂的循环反应活性
    4.4 本章小结
5 双化学链循环气化工艺
    5.1 工艺流程
    5.2 反应器
    5.3 操作条件
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]La1-xSrxFeO3钙钛矿型氧化物中的晶格氧用于甲烷部分氧化制合成气[J]. 赵坤,何方,黄振,郑安庆,李海滨,赵增立.  催化学报. 2014(07)
[2]铜基载氧体与可燃固体废弃物化学链燃烧特性研究[J]. 刘永强,王志奇,吴晋沪,武景丽,徐梅.  燃料化学学报. 2013(09)
[3]蒽醌法生产过氧化氢反应机理和工作液研究进展[J]. 刘航,方向晨,贾立明,刘全杰.  工业催化. 2013(08)
[4]基于硫酸钙固体燃料化学链气化过程制备合成气的研究(英文)[J]. 刘永卓,郭庆杰.  Chinese Journal of Chemical Engineering. 2013(02)
[5]化学链技术及其在化石能源转化与二氧化碳捕集领域的应用[J]. 曾亮,罗四维,李繁星,范良士.  中国科学:化学. 2012(03)
[6]基于镍基修饰的铁矿石载氧体煤化学链燃烧实验[J]. 陈定千,沈来宏,肖军,宋涛,顾海明,张思文.  燃料化学学报. 2012(03)
[7]溶胶凝胶Fe2O3/Al2O3氧载体与甲烷的循环反应性研究[J]. 蒋林林,赵海波,张少华,王保文,王建,郑楚光.  工程热物理学报. 2011(02)
[8]基于赤铁矿载氧体的煤化学链燃烧试验[J]. 顾海明,沈来宏,吴家桦,肖军,张思文.  化工学报. 2011(01)
[9]预煅烧对橄榄石生物质气化催化性能的影响[J]. 魏立纲,徐绍平,刘长厚,刘淑芹.  燃料化学学报. 2008(04)

博士论文
[1]基于CaO载碳体的煤化学链气化关键过程实验研究[D]. 荣鼐.浙江大学 2015



本文编号：3163437