生物质化学链气化过程中铁基氧载体的反应特性及改性研究

发布时间：2021-03-25 07:35

　　作为主要的可再生洁净能源,生物质的高效气化技术是国内外学者研究关注的热点。对比传统的固体化石能源,生物质在热解/气化过程中会产生更多的水蒸气和焦油,容易对气化系统下游设备造成损害。生物质化学链气化技术（CLG）,是由化学链燃烧技术发展而来的一项新型气化技术,利用金属氧化物中的晶格氧为燃料的气化提供氧气,从而取代气化介质,提高产气品质;同时,金属氧化物本身对生物质气化存在一定的催化作用。基于国内外的研究现状以及各项先进气化技术,提出两步反应的生物质气化系统,以抑制焦油的产率,同时提高整体气化效率。本文主要研究在化学链气化过程中铁基氧载体的载氧特性、再生能力、在反应过程中水蒸气与氧载体之间的相互作用,以及氧载体对生物质气化过程焦油生成的影响,综合分析探讨铁基氧载体在生物质化学链气化过程中的可行性。首先对Fe-,Cu-、Ni-、Ca-四种单一的氧载体进行了以单一CO作为燃料的化学链反应实验,确定在本文后续研究中具有开发潜力的氧载体。结果表明,Fe2O3在反应中具有最大的再生能力（74.39%）;单次反应载氧量CaSO4>Fe2O3>CuO>NiO（依次为2.59、0.82、... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1两级转化的先进气化技术系统简图

华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文据选定的氧载体及工况，在小型反应器上对不同生物质燃料进行单的添加对其气体释放特性以及对焦油形成/裂解的影响。小型流化床台架上使用纤维素进行多次循环的化学链气化反应，链气化过程中氧载体的循环反应特性及生物质气化产气/焦油释放学链气化机理。

(a) (b) (c) (d)图 2.4 几种氧载体反应前后的 SEM 图（a:Fe2O3，b:CaSO4，c:NiO，d:CuO）表 2.6 几种氧载体反应前后的 EDX 测定原子比例氧载体 元素原子百分比反应前 反应后Fe2O3O 54.11 69.77Fe 45.89 30.23CaSO4O 69.63 73.99S 14.31 10.95Ca 16.06 15.05NiOO 53.34 48.29Ni 46.66 51.71O 56.94 39.01

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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[2]钙基载氧体在化学链燃烧技术中的应用研究[D]. 田红景.青岛科技大学 2010
[3]化学链燃烧技术中铁基氧载体的制备及其性能研究[D]. 王保文.华中科技大学 2008

硕士论文
[1]生物质流化床气化中焦油催化裂解研究[D]. 吕博.上海交通大学 2014
[2]典型生物质热解气化气体释放及焦油析出特性研究[D]. 黄丹.华中科技大学 2011



本文编号：3099313