棉秆半焦与载镍橄榄石固-固化学链反应动力学研究
2021-06-21艾热提阿不都艾尼亚力昆江吐尔逊阿布力克木阿布力孜迪丽努尔塔力甫
燃料化学学报 2021年4期
关键词:模型
艾热提·阿不都艾尼,亚力昆江·吐尔逊,潘 岳,阿布力克木·阿布力孜,迪丽努尔·塔力甫,钟 梅
(新疆大学化学化工学 煤炭清洁转化与化工过程自治区重点实验室,新疆 乌鲁木齐 830046)
生物质化学链气化(Biomass chemical looping gasification,BCLG)是从化学链燃烧发展而来的一种新型的气化技术,因其突出的优点而备受关注。BCLG过程中,生物质和空气不直接接触,而是利用载氧体(Oxygen carrier,OC)提供的晶格氧来代替常规气化反应中的富氧空气、水蒸气等气化剂,向燃料提供气化反应所需的氧元素,通过合理控制晶格氧与燃料的比值,使生物质气化,得到以H2和CO为主要组分的气体[1]。与其他的气化方式相比BCLG技术具有以下优点:载氧体的循环使用为燃料气化提供了氧元素,省去了纯氧制备,节省了系统投资;在空气反应器中载氧体发生氧化反应,放出的热量被载氧体带入燃料反应器,为燃料的气化提供了热量,起到热载体的作用。在原料反应器中,被还原成低价氧化物或金属单质的载氧体催化气化焦油的裂解、半焦气化以及水煤气转换反应。载氧体的性能对BCLG技术的应用至关重要,是生物质化学链气化的核心。世界各国很多研究者尝试过Fe、Cu、Ni、Mn、Co等金属的氧化物[2,3]。这些载氧体中,Ni基载氧体具有更高的反应活性,同时对焦油的裂解具有良好的催化作用。选择合适的载体材料是改善载氧体循环稳定性的有效途径。载体材料不仅为活性组分提供了稳定的比表面积、孔体积等,还可引入显著提高氧离子固相扩散率的缺陷结构,以增强载氧体的循环稳定性[4]。……
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