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文檔簡介
1、近年來,由于全球溫室效應的災害性影響,各國都在研究能夠控制并且回收CO2的新型燃燒技術。其中,化學鏈氧解耦燃燒技術(CLOU)便是能夠有效控制CO2排放并且適合于固體燃料燃燒的新型燃燒工藝,通過特殊的載氧體在燃料反應器和空氣反應器中循環(huán)釋氧吸氧,采用梯級反應方式實現(xiàn)了常規(guī)固體燃料直接觸氧的燃燒反應,這種燃燒工藝不僅可以提高燃燒反應效率,控制含氮污染物的排放,同時能夠大量且低能耗地回收CO2。
本文首先在Aspen Plus平臺
2、上搭建化學鏈氧解耦燃燒系統(tǒng)以及常規(guī)觸氧反應燃燒系統(tǒng),通過相同邊界參數(shù)的設定,比較了兩種系統(tǒng)在煙氣成分方面上的差異,同時進行了系統(tǒng)能量分析與(火用)分析,進一步確定了系統(tǒng)在(火用)損失以及(火用)效率方面的異同,結(jié)果顯示化學鏈氧解耦燃燒系統(tǒng)在煙氣成分上可以實現(xiàn)高濃度CO2氣體的生成,同時在燃燒熱效率以及(火用)效率等方面較常規(guī)燃燒系統(tǒng)也有提高。
本文采用溶膠凝膠法以及石墨成粒浸漬法制備了以ZrO2和Y2O3為惰性載體的銅基載氧體
3、,并利用TGA、XRD以及SEM等實驗設備進行了載氧體的物相結(jié)構(gòu)以及釋氧反應性能特性分析,同時考察了載氧體的循環(huán)穩(wěn)定性。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)采用兩種方法制備的載氧體在物性成分方面只有CuO以及相應的惰性載體,無其它雜質(zhì)存在,純凈度符合實驗要求。在釋氧反應性能方面,采用溶膠凝膠法制備的CuO/ZrO2載氧體釋氧性能較好,在相同的高溫反應條件下釋氧反應率最快,同時對CuO氧平衡分壓改進效果較好,在相同氧氣分壓下釋氧溫度較低,易于氧氣的釋放。在循環(huán)穩(wěn)
4、定性方面,采用石墨成粒浸漬法制備的CuO/ZrO2循環(huán)穩(wěn)定性更佳,在多次的釋氧吸氧反應后仍能保持較高的釋氧量。利用SEM對載氧體微觀結(jié)構(gòu)的觀測表明,其循環(huán)反應后釋氧性能的降低主要是因為載氧體顆粒之間形成了燒結(jié),影響了氧氣的有效釋放。
在搭建的固定床燃燒實驗臺上,對四種銅基載氧體與煤進行了固定床燃燒實驗,利用氣相色譜儀測定了燃燒過程中出口煙氣的成分和濃度,研究載氧體與煤反應時的釋氧反應程度,發(fā)現(xiàn)采用溶膠凝膠法制備的CuO/ZrO
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