富铁铜精矿用于甲烷化学链燃烧的研究

发布时间：2021-05-20 08:35

　　化学链燃烧是一种比较节能环保的新型燃烧技术,它利用储氧材料,即氧载体在循环过程中的氧化还原反应来使化石燃料氧化产生CO₂和H₂O,同时能从尾气中捕集和获得高浓度的二氧化碳,从而极大的降低工业成本并提高能源利用效率。氧载体在化学链燃烧技术中起着非常重要的作用,因此选择和制造合适的氧载体将显著影响化学链燃烧过程的成本和总的系统效率。富铁铜精矿所含双金属氧载体的自然优势和矿物氧载体的经济优势使得其在未来氧载体工业化进程中具有较大的潜力。本文提出使用富铁铜精矿作氧载体用于甲烷化学链燃烧,不仅可以使矿物资源得到合理化利用,而且可以大幅度降低氧载体的制作成本。本文首先对原富铁铜精矿进行焙烧处理使它达到作为氧载体的基本要求。在恒温循环反应实验中,使用甲烷作为还原原料,对氧载体的反应性和循环性进行了一系列的评价。发现当反应温度为900℃的时候,铜矿石氧载体的CO₂选择性达到了95%,并且在后续的稳定性测试中也表现的非常完美。还对循环后和循环前的样品做了一系列的表征,证明了经过循环之后铜矿石氧载体的还原性得到了提高。本文还对在甲烷还原的气... 

【文章来源】：昆明理工大学云南省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 化学链燃烧技术
    1.3 氧载体研究背景
        1.3.1 人工合成氧载体
        1.3.2 氧化型矿物氧载体
    1.4 富铁铜精矿
    1.5 研究内容及目的
第二章 实验部分
    2.1 主要的反应气体和仪器设备
    2.2 氧载体的制备
        2.2.1 富铁铜矿型氧载体的制备
        2.2.2 复合铜矿石型氧载体的制备
    2.3 氧载体的表征
        2.3.1 物相结构分析
        2.3.2 元素成分分析
        2.3.3 微观形貌和元素分布分析
        2.3.4 比表面积测定
        2.3.5 气体成分分析
        2.3.6 氢气程序升温还原
        2.3.7 热重分析
    2.4 氧载体的活性评价
        2.4.1 活性评价装置
        2.4.2 甲烷化学链燃烧恒温反应
        2.4.3 甲烷化学链燃烧循环反应
        2.4.4 氧载体的性能评价指标
第三章 富铁铜矿石氧载体的反应性和循环性的研究
    3.1 引言
    3.2 氧载体的化学成分分析
    3.3 恒温还原反应
    3.4 氧化还原反应
    3.5 本章小结
第四章 富铁铜精矿氧载体的甲烷还原动力学分析
    4.1 引言
    4.2 动力学模型以及动力学计算公式
    4.3 反应动力学分析
    4.4 反应活化能的分析
    4.5 本章小结
第五章 赤泥改性富铁铜矿作为氧载体及其性能的研究
    5.1 引言
    5.2 氧载体的物理化学表征
    5.3 氧载体的还原性能和循环稳定性
    5.4 氧载体还原特性和反应速率
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 研究结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]铈基与钴基Co3O4-CeO2氧载体上甲烷化学链转化特性:产物选择性控制[J]. 曾良鹏,黄樊,祝星,郑敏,李孔斋.  高等学校化学学报. 2017(01)
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[3]过渡金属元素掺杂硫酸钙氧载体的还原性能[J]. 王京,杨士建,顾翀,瞿赞,晏乃强,贾金平,王文华.  高校化学工程学报. 2012(04)
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本文编号：3197452