化学链燃烧方式中氧载体的研究进展
中国化学链燃烧技术研发进展与展望
中国化学链燃烧技术研发进展与展望目录一、内容简述 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究意义 (3)二、中国化学链燃烧技术的发展历程 (5)2.1 技术起源 (6)2.2 技术发展阶段 (7)三、化学链燃烧技术的核心原理 (8)3.1 化学链燃烧技术的定义 (9)3.2 核心原理 (10)四、中国化学链燃烧技术的研发进展 (11)4.1 能量利用效率提升 (12)4.2 系统污染物减排 (13)4.3 新型催化剂的研发与应用 (15)4.4 工程化应用的突破 (16)五、中国化学链燃烧技术的应用现状 (17)5.1 工业领域的应用 (18)5.2 科研领域的应用 (19)5.3 其他领域的探索 (20)六、中国化学链燃烧技术的市场前景 (21)6.1 市场需求分析 (22)6.2 市场竞争格局 (23)6.3 发展趋势与挑战 (24)七、中国化学链燃烧技术研发的挑战与对策 (26)7.1 技术难题及攻克策略 (27)7.2 人才培养与团队建设 (28)7.3 政策支持与产业环境 (29)八、结论与展望 (30)8.1 研究成果总结 (31)8.2 未来发展方向 (33)8.3 对中国化学链燃烧技术的期许 (34)一、内容简述研发背景：介绍化学链燃烧技术的起源、发展及其在能源领域的应用价值，阐述中国在这一领域的研究意义。
研发进展：详细介绍中国在化学链燃烧技术研发方面所取得的成果，包括技术突破、研究成果、应用实例等。
技术原理：阐述化学链燃烧技术的基本原理，包括化学反应过程、关键要素等，以便读者更好地理解该技术。
现状分析：对中国化学链燃烧技术的当前状况进行全面评估，包括技术成熟度、产业应用、市场竞争等方面的分析。
展望未来：结合国内外形势和技术发展趋势，对中国化学链燃烧技术的未来发展方向进行展望，包括技术创新、产业应用、政策支持等方面的预测。
挑战与对策：分析中国在化学链燃烧技术研发及产业化过程中面临的挑战，如技术瓶颈、产业政策支持、资金投入等，并提出相应的对策和建议。
氧载体 化学链燃烧
氧载体化学链燃烧《氧载体化学链燃烧》一、绪论氧载体化学链燃烧（Oxygen-carrier-Chain Chemistry，OCC）燃烧部署了一系列复杂的反应，是最先进的燃烧技术之一，在增加可控燃烧的灵活性、提升燃烧效率、抑制有害气体的生成以及抗工况变化等方面发挥出巨大作用。
OCC燃烧有其独特的特点，其主要优势是燃烧温度和压力的控制、燃烧的可控性、增加的组件化以及抑制有害气体排放的能力。
本论文着重介绍其基本原理和系统的反应方程，以及燃烧过程中氧载体的作用机理。
二、氧载体（Oxygen Carrier）氧载体是一种含有氧的物质，具有吸收、转移、传递和解离氧的能力，在OCC燃烧过程中起着重要作用。
氧载体可以分为有机氧载体和非有机氧载体，有机氧载体具有自放氧特性，具有良好的可控性，非有机氧载体则不具有自放氧特性，仅仅是能转移氧气。
2.1有机氧载体有机氧载体是一种具有自放氧特性的化学物质，具有良好的可控性，在OCC燃烧中可以控制燃烧的温度和压力。
有机氧载体主要有氧含量高的有机酸（有机碱）、烯烃、烃类以及有机氧化物等。
其中，有机碱有着较高热解活性，不同于其他有机物的可燃性，被认为是OCC燃烧中氧载体的潜在应用。
有机碱具有自放氧特性，可以进行可控的自由热解反应。
可控的热解反应不仅可以控制燃烧温度和压力，而且可以用来抑制烟气有害成分的排放。
此外，有机碱还具有良好的耐久性和可再生性，在OCC 燃烧过程中可占据核心地位。
2.2非有机氧载体非有机氧载体是一种不具有自放氧特性的物质，它仅仅具有转移氧气的能力，不能控制燃烧的温度和压力。
非有机氧载体主要有有机酸酯、碱金属氧化物、络合金属氧化物以及水溶性有机混合物等。
其中，有机酸酯具有良好的水溶解性，在OCC燃烧过程中容易被燃料气体所溶解，可以有效抑制烟气有害成分排放。
三、氧载体化学链燃烧原理OCC燃烧采用了一系列复杂的化学反应，其原理如下：氧载体（有机氧载体或非有机氧载体）先在催化剂上发生化学反应，将碳氢化合物分解成碳单质和氢气；然后碳单质与氧载体（有机氧载体或非有机氧载体）发生可控的热解反应，从而将氧载体（有机氧载体或非有机氧载体）转化成二氧化碳、水以及其他有机废气。
化学链燃烧技术中载氧体的研究进展
化石 燃料 燃 烧而 产 生 的二氧 化碳 对 于全球 气 候变 暖 的影 响 ， 已经 成 为一 个 国际 间广 泛关 注 的话题 。为 了解 决持续 增长 的能源 需求 和环 境 问题 ， 人类 需要 综合 考虑 能源 转 化 ，二 氧化碳 的经 济 性捕 集 ．运 输 以及 安 全 贮存 等 问题 ［ ” 。ｌ ９ ８ ３ 年 德 国 科 学家 Ｒ ｉ ｃ ｈ ｔ ｅ ｒ 等 ｌ 首次 提 出化 学链 燃 烧 的 概 念 ，化 学链 燃 烧（ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ １ ． Ｌ ｏ ｏ ｐ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ｍｂ ｕ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎ ， 简称Ｃ Ｌ Ｃ ） 技 术 是 一 种 能 实 现Ｃ Ｏ ２ 内 分 离 的 高 效燃 烧 技术 。其基 本原 理 是将传 统 的燃 料 与空 气直接 接 触 的燃烧 借助 于 载氧 体 的作用 而 分解 为２ 个气 固反 应 ， 燃 料与 空气 无 需接触 ，由载 氧体 将空 气 中 的氧传 递到 燃料 中 。 Ｃ Ｌ Ｃ系 统 包 括 两 个 连 接 的 流 化 床 反 应 器 ： 空 气 反 应 器 （ ａ ｉ ｒ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ） ￣ 燃料 反应 器（ ｆ ｕ ｅ ｌ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ） ， 固体 载 氧体在 空 气反应 器 和燃 料反 应器 之 间循 环 ，燃 料进 入燃 料反 应 器后 被 固体载 氧体 的晶格 氧氧 化 ， 由于没 有 空气 的稀 释 ，产物 纯 度很 高 。 目前载 氧体主 要 包括 金属 载氧 体 和非 金 属载 氧体 两 大类 ，其 中金 属载 氧体 主 要包 括镍 基 、铜 基 、铁 基 、钴基 、锰 基等 载 氧体 ； 非金属 载氧 体 主要 包括 钙基 （ Ｃ ａ Ｓ Ｏ ４ ／ Ｃ ａ Ｓ １ 、 钡 基（ Ｂ ａ Ｓ Ｏ ４ ／ Ｂ ａ Ｓ ） 和 锶基（ Ｓ ｒ Ｓ Ｏ ｄ Ｓ ｒ Ｓ ） 等 载氧 体 ，其 中钙 基载 氧体 是 目前 研 究最 多 的非金 属载 氧体 。评价 氧载 体 的性能 指标 一 般包 括 ：与燃 料 的反应 性 能 、 载氧率、 循 环 能力 、 机械 强 度 、抗 烧 结能 力 、价格 和 环保 性能 等 。
化学链燃烧技术中载氧体的最新研究进展
化学链燃烧技术中载氧体的最新研究进展刘杨先,张 军,盛昌栋,张永春,袁士杰(东南大学能源与环境学院,江苏南京210096)摘要:介绍了化学链燃烧(CLC )技术的基本概念,指出了其具有在燃烧过程中捕获高浓度CO 2,同时消除大气污染物(NO x )等优点。
载氧体的性能对其应用非常关键。
总结了该领域最近几年新开发的单金属氧化物、复合金属氧化物以及非金属氧化物载氧体的最新研究进展。
对具有广泛应用前景的固体燃料化学链燃烧技术及其合适的载氧体做了综述。
最后,对化学链燃烧技术中与载氧体相关的重点问题做了展望。
关键词:化学链燃烧;二氧化碳捕获;载氧体;复合金属氧化物;非金属氧化物;固体燃料中图分类号:TK16 文献标识码:A 文章编号:0253-4320(2008)09-0027-06Advancesinoxygencarriersinchemical 2loopingcombustiontechnologyLIU Yang 2xian ,ZHANG Jun ,SHENG Chang 2dong ,ZHANG Yong 2chun ,YUAN Shi 2jie(SchoolofEnergy&Environment,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China)Abstract :Thebasicconceptofchemical 2loopingcombustion (CLC)isintroduced,anditsadvantageswhichcanleadboth tocaptureofhighconcentraedcarbondioxideandsimultaneousremovalofatmosphericcontaminants(NO x )arepointedout.Theperformanceofoxygencarriersisthekeytoitsapplication.Thenewresearchadvancesinoxygencarriersinseveralrecent years,includingsinglemetaloxides,multiplexmetaloxides,nonmetaloxidesaregiven.Areviewofpromisingsolidfuels chemical 2loopingcombustiontechnologyandappropriateoxygencarriersisdone.Atlast,someimportantaspectsrelatedto oxygencarriersinthechemical 2loopingcombustiontechnologyareputforward.Keywords :chemical 2loopingcombustion (CLC );CO 2capture;oxygencarriers;multiplexmetaloxides;nonmetaloxides;solidfuels 收稿日期:2008-05-29 基金项目:国家自然基金国际合作项目(50721140649);华中科技大学煤燃烧国家重点实验室开放基金项目(200502) 作者简介:刘杨先(1984-),男,硕士生;张军(1963-),男,教授,博士生导师,研究方向为电厂污染控制,liuyangxian1984@ 。
化学链燃烧中赤铁矿氧载体的本征反应动力学研究
化学链燃烧中赤铁矿氧载体的本征反应动力学研究苏明泽;赵海波;杜保周;张鹏飞;刘志刚【摘要】本文对一种化学链燃烧所用赤铁矿氧载体进行了本征还原反应动力学研究.氧载体颗粒的比表面积及孔径分布测试显示此种氧载体的孔隙率为0.031,表明此种氧载体结构致密,孔隙结构不发达.热重反应器上进行的程序升温还原实验结果显示氧载体的还原反应分阶段进行,并确定第一还原阶段的温度测试窗口为400～650℃.在排除了氧载体颗粒内外扩散的影响后,批次流化床实验分析确定反应的本征活化能为138.55 kJ/mol,指前因子为6.8×1013 s-1.通过对内外扩散因素的分析,加深了对此种氧载体颗粒与CO的宏观反应特性的认识.本研究结论与前人关于缩核模型、外扩散控制以及较小的表观活化能的研究结论具有良好的相容性.【期刊名称】《山东科学》【年(卷),期】2017(030)001【总页数】11页(P41-51)【关键词】化学链燃烧;本征反应动力学;赤铁矿氧载体【作者】苏明泽;赵海波;杜保周;张鹏飞;刘志刚【作者单位】山东省科学院流动与强化传热重点实验室,山东省科学院能源研究所,山东济南250014;华中科技大学能源与动力工程学院煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074;山东省科学院流动与强化传热重点实验室,山东省科学院能源研究所,山东济南250014;山东省科学院流动与强化传热重点实验室,山东省科学院能源研究所,山东济南250014;山东省科学院流动与强化传热重点实验室,山东省科学院能源研究所,山东济南250014【正文语种】中文【中图分类】TK16化学链燃烧(chemical looping combustion, CLC)是一种具有CO2内分离特性的新型化石燃料燃烧技术[1-2],是解决当前全球气候变暖问题最有前途的技术之一。
化学链燃烧通过将传统燃烧方式中的一步燃烧反应分解为两个独立的氧化还原反应，从而实现了从传统CO2分离技术中的气体组分分离过程转变为较易实现的气固分离过程，这样的燃烧方式有助于降低燃烧及CO2捕集全过程的用损失，提高能源的利用效率[3]。
化学链燃烧的研究现状及进展
第26卷第4期 2006年8月动 力 工 程Journal of P ower EngineeringV ol.26N o.4 Aug.2006 文章编号:100026761(2006)042538206化学链燃烧的研究现状及进展李振山, 韩海锦, 蔡宁生(清华大学热能工程系;热科学与动力工程教育部重点实验室,北京100084)摘 要:化学链燃烧具有高效、二氧化碳内分离和低NO x 等特点,已受到较多关注。
介绍了化学链燃烧方式的基本概念,概括分析了它的主要特点,对化学链燃烧系统中具有重要作用的载氧剂的研究现状进行了详细的分析,并对有关化学链燃烧系统设计、试验以及与其它系统耦合方面的进展进行了描述,最后对化学链燃烧发展方向进行了展望。
图4表3参14关键词:工程热物理;化学链燃烧;载氧剂;二氧化碳内分离中图分类号:TK 121 文献标识码:ARe search Status and Progre ss of Chemical 2Looping CombustionLI Zhen 2shan , H AN Hai 2jin , C AI Ning 2sheng(MOE ’s K ey Lab of Thermal Science and P ower Engineering ;Department of Thermal Engineering ,Tsinghua University ,Beijing 710049,China )Abstract :M ore attention is now already being paid to chemical 2looping combustion (C LC )due to it ’s being featured by high efficiency ,inherent C O2separation and low NOX emission.An introduction is being presented to the basic concept of C LC ,together with a brief analysis of its main features and a detailed review concerning the research status of oxygen carriers (OC ),which play an im portant role in C LC combustion ,as well as a description of relevant system designing and performance tests.Progress in conjunction with other systems is als o mentioned.In conclusion ,prospects of future development are discussed.Figs 4,tables 3and refs 14.K eywords :engineering therm ophysics ;chemical 2looping combustion ;oxygen carrier ;inherent C O 2separation收稿日期:2006201210作者简介:李振山(19752),男,辽宁沈阳人,博士研究生,主要从事近零排放碳基燃料制氢与煤气化多联产方面的研究。
化学链燃烧技术的研究进展综述
化学链燃烧技术的研究进展综述王金星; 孙宇航【期刊名称】《《华北电力大学学报(自然科学版)》》【年(卷),期】2019(046)005【总页数】11页(P100-110)【关键词】化学链燃烧; 反应器; 氧载体; 污染物; 研究进展【作者】王金星; 孙宇航【作者单位】清华大学能源与动力工程系北京 100084; 清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室北京 100084【正文语种】中文【中图分类】TK160 引言随着人们对能源的依赖性逐渐增强，化石能源的大量消耗导致了很多环境问题，尤其是CO2气体的排放引起了更为广泛的关注[1]。
对于燃烧后捕集CO2，从烟气中分离CO2将大大增加电厂的发电成本。
富氧燃烧技术是一种燃烧中捕集CO2的方式，通过烟气中水蒸汽的冷凝即可获得较高浓度的CO2。
因此，与传统的燃烧方式相比，富氧燃烧技术使分离CO2得到了简化，但是就现有的技术来看，从空气中分离氧气也需要消耗大量的能量[2]。
在1994年，化学链燃烧技术用于捕集CO2作为一种新的燃烧方式被提出了，其原理如图1所示[3]。
从图中可以发现，利用化学链燃烧技术不需要用气体间的分离便可实现燃料的燃烧和CO2的分离，可视为在燃烧中分离CO2的改进技术。
因此，从节能的角度来讲，化学链燃烧技术是一种非常有前景的燃烧方式。
具体的技术原理如图1所示。
图1 化学链燃烧技术原理示意图Fig.1 Schematic diagram of chemical looping combustion technology燃料反应器中氧载体处于氧化态的活性组分MeyOx与燃料进行以下反应[4, 5]:(1)空气反应器中氧载体处于还原态的活性组分MeyOx-1与O2进行以下反应:(2)化学链燃烧技术的优势主要包括以下几点：(1)具有内分离CO2的特点，进而不需要外加分离装置进行CO2捕集[6]；(2)分步燃烧过程实现了能量梯级利用；(3)避免了燃料型NOx的产生，由于燃烧温度较低减少了热力型NOx的产生[7]。
化学循环燃烧工艺中载氧体的研究进展
方法制备的各种载氧 体的性 能进 行 了对比分 析，指 出纯 Ｆ２ ３ ｅＯ／ Ｏ 、ＮＯ ＮＡ２４是 目前 的优 势载氧 体 ，并对 ｅ０ 、ｒ２ ３ ３ ｉ／ ｉ１ ０
载 氧 体 今 后 的发 展 方 向 作 了展 望 。
关
键
词 ：化学循 环燃烧 ；ｃ ；载氧体 ；机械混合法 ；浸渍法 ；冷冻颗粒化法 ３ ｏ０６ Ｏ
四 川 环
境
Ｖ０ ． ５． ｏ ５ １２ Ｎ ．
ＳＣＨＵ ＶＩ ０ＮＭＥ Ｉ ＡＮ ＥＮ Ｒ ＮＴ
Ｏｃｏ ｅ ２ ６ ｔｂ ｒ ∞
・
综 述 ・
化 学循 环 燃 烧 工 艺 中载 氧体 的研 究进 展
ｅ ｌ ｅ ｒ ｌｏ ｐｅ ｉｔｄ． ＆＇ ｒａｅ ａ ｒｄ ｃｅ ｒ ｉ ｓ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒ ｓ： Ｃ ｅ ｃ — ｐｎ ｏ ｕｔ ｎ；ｅ ｒｏ ｉｘｄ ； ｏｙ ｅ ａｒ ｒ ｈｍ ａ ｌ ｉｇｃｍ ｓｉ ｉ ｌ ｏ ｂ ｏ ａ１ ｎ ｄｏ ｅ ｘｇ ｎｃｒｉ ；ｍｅｈ ｎｃ ｉ ｎ ； ｉ ｒｇ ａ ｏ ） ｉ ｅ ｃａ ｉａ ｍｘ ｇ ｍｐ ｎｔ ｎ；ｆｅｚ ｒｎ ｌｔ ｎ ｌ ｉ ｅ ｉ ｒ ｉ ｇａｕａｉ ｇ ｎ ｏ
Ｕｇｒ ｕ ｎｍ ｕ ｅｉ ｙｕ Ａｔ ｏ ｏｓ ｇ ｎ ｏ Ｒ ｏ
８４０ ，Ｃ ｉ ；２ Ｃｌｇ ｎｉｎ ｅ ｃ ｎｅ Ｅｇｎｅｎ ４ Ｏ６ ｈ ａ ． ｌ ｅｆＥ ｖｏｍ Ｔ Ｓｉ ｃ ＆ ｎｉ ｒ ｇ，Ｈ ｎ ｎＵｉ ｒｔ ｎ ｏｅ ｏ ｒ ￣ｌ ｅ ｅｉ ｕａ ｎ ｅ ｉ ｖ ｓｙ，Ｃ ａ ｓａ４０８ ，Ｃ ｉ ） ｈｎ ｈ １０２ ｈｎ ｇ ａ
ｃ ａａ ｔｒ ｔ ｓ ｏ Ｉ ａｅ ｂ ｅ ｙ ｒｖｅ ｅ ｉ ｐ ｐ ｒ Ｔ ｅｐ ｒ ｒ ｎ ｅｏ ｏ ｙ ｅ ａｒ ｒ ， ｗ ｃ ｒ ｒｐ ｒ ｄ ｂ ｃ ａ ｉａ ｍ ｘｎ ， ｈ ｒ ｃｅ ｓ ｃ ｆＣ ＿ ｒ ｒ ｆ ｅ ｉｗ ｄ ｉ ｔ ｓ ａ ｅ ． ｈ ｅ ｏ ｍａ ｃ ｆ ｘ ｇ ｎ ｃ ｒ ｅ ｓ ｉｉ Ｅ ｉｌ ｎｈ ｆ ｉ ｉ ｈ ｈ ａｅｐ ｅ ａｅ ｙｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｉ ｉ ｇ
《2024年煤化学链燃烧中铁基载氧体积碳的生成和抑制研究》范文
《煤化学链燃烧中铁基载氧体积碳的生成和抑制研究》篇一一、引言随着人类对能源需求的日益增长，煤作为一种重要的化石能源，其燃烧技术的研究与改进显得尤为重要。
煤化学链燃烧作为一种新型的燃烧技术，具有高效、清洁、低碳等优点，备受关注。
在煤化学链燃烧过程中，铁基载氧体作为一种重要的催化剂，其与煤的反应机制及产物的生成与抑制问题，成为研究的热点。
本文旨在探讨煤化学链燃烧中铁基载氧体积碳的生成机理及抑制策略，以期为煤的清洁高效利用提供理论支持。
二、铁基载氧体在煤化学链燃烧中的作用在煤化学链燃烧过程中，铁基载氧体起着关键的作用。
它通过与煤中的有机质发生氧化还原反应，将煤中的碳元素转化为二氧化碳，同时释放出热量。
此外，铁基载氧体还能促进煤中其他元素的转化过程，提高燃烧效率。
然而，在反应过程中，铁基载氧体会产生积碳现象，影响其催化性能和寿命。
三、铁基载氧体积碳的生成机理铁基载氧体积碳的生成主要受以下因素影响：一是反应温度。
当反应温度过高时，铁基载氧体表面容易形成积碳；二是煤质特性。
煤中含有的硫、氮等元素会在燃烧过程中与铁基载氧体发生反应，导致积碳；三是催化剂性能。
铁基载氧体的比表面积、孔结构、表面化学性质等都会影响其抗积碳性能。
积碳的产生主要是由于部分未完全反应的碳元素在铁基载氧体表面沉积，形成一层致密的碳层，阻碍了催化剂与煤中有机质的进一步反应。
四、铁基载氧体积碳的抑制策略针对铁基载氧体积碳的生成问题，学者们提出了以下抑制策略：1. 优化反应条件。
通过控制反应温度、气氛和压力等条件，减少积碳的产生。
例如，降低反应温度可减少表面碳化物的生成；控制气氛中的氧气含量可促进碳元素的完全燃烧。
2. 改进催化剂性能。
通过改变催化剂的组成、制备方法和表面处理方法等手段，提高其抗积碳性能。
例如，增加催化剂的比表面积和孔容，使其具有更好的吸附和分散能力；对催化剂表面进行改性处理，提高其抗积碳性能和催化活性。
3. 添加助剂。
在催化剂中添加适量的助剂（如金属氧化物、碱土金属等），可提高催化剂的催化性能和抗积碳性能。
燃煤化学链燃烧技术的研究进展
燃煤化学链燃烧技术的研究进展摘要：为了提高煤炭整体的利用效率，可以高效地利用燃煤化学链燃烧技术，在降低能源消耗的同时，还可以减少二氧化碳的捕集能耗，当代最具有发展潜力的捕集技术就是燃煤化学链燃烧技术。
对燃煤化学链燃烧系统进行整体的性能分析，从不同的角度对这项技术进行综合的评价研究，通过对反应器、煤以及载氧体进行核心研究，可以对整个燃烧系统的反应性能进行更加深度的分析。
在分析反应器整体开展的过程当中会存在着一些问题，通过分析开发过程中的问题，可以有效明确在未来发展当中的主要方向。
关键词：二氧化碳捕集；化学链燃烧；载氧体；反应器；研究进展引言随着经济的快速发展，社会各行各业对于煤炭的消耗与日俱增，全球能源消费系统当中，导致全球气候变暖的主要原因就是二氧化碳的过度排放。
随着人们环保意识的逐渐加强，国家对于二氧化碳的排放量越来越重视，在所有行业当中，电力行业以煤为主要的燃料，成为所有行业当中排放二氧化碳量最高的产业。
为了有效解决电力行业当中二氧化碳的排放问题，专家研究表明碳捕集与封存技术是解决该问题的主要解决方法。
由于技术的局限性，目前所应用的二氧化碳捕集与封存技术所耗能源过高，在一定程度上降低了整个动力系统的工作效率，使得电力行业整体的发电成本增加。
一、燃煤CLC技术的实现途径煤与载氧体的接触形式多种多样，在所有的接触形式当中总共分为两大类，煤间接接触和直接接触。
在间接接触整体过程当中，煤需要单独的在一个气化炉内，经过气化之后生成一种合成气，然后通过引入合成气的方式，在反应器当中进行还原反应。
煤与CLC直接接触的优势就是，载氧体和燃料不会进行直接的接触，在反应系统当中说进行的接触比较简单，只涉及到气体和固体之间的还原反应。
任何事物都是双面的，有一定优点的同时也会存在着一定的不足，在这个反应系统当中会增加气化炉，气化炉的增加就会导致整个反应系统的运行成本增加。
煤与载氧体颗粒会处于同一个反应容器当中，煤会进行热解气化，在这个过程当中，不需要添加其他的气化装置，并且整个反应体系是非常紧凑的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
维普资讯
煤
炭
转
化
２０ ０ ６年
利 用 ， 有更 高 的能 量利 用 效 率． 重 要 的是 ，该 ］具 更
燃 烧 方 式 中燃 料 与 空 气 不 直 接接 触 ，燃 烧 产 物 （ 主 要 是 Ｃ 和水 蒸 气 ） 会 被 空 气 中的 Ｎ Ｏ 不 稀 释 而 浓
批注本地保存成功开通会员云端永久保存去开通
维普资讯
第 ２ 卷 ９
第 ３ 期
煤 炭 转 化
Ｃ０Ａ Ｌ Ｃ０Ｎ Ｖ ＥＲＳ１ Ｎ ０
Ｖ ｏ ．２ Ｎ ｏ． １ ９ ３
２０ ０ ６年 ７月
Ｊ１２ ０ ｕ． ０ ６
化学链燃 烧方式中氧载体的研究进展
刘 黎 明Ｄ 赵 海 波 郑 楚 光。
摘 要 化 学链 燃烧 是 一种新 型 的燃烧技 术 ， 载体 的性 能对 它 的发展 非 常重要 。 氧 系统总 结 了
以不 同的金 属氧 化 物和惰 性 载体作 为 原料 ， 通过 二者 不 同的 混合 比例 ， 同的制备 工艺制备 的 氧载 不
（ ａ ｂ ２ Ｍ ｅ （ ＋ ｂ ４ Ｏ２ ２＋ ／ ） ＋ ａ ／） 一 （ａ ｂ ２Ｍｅ ２ ＋ ／ ） Ｏ＋ Ａ 。 Ｈ （） ２
大 量能量 ， 这意 味着 系统 整体 效率将 大 幅度下 降 ． 因
而， 找到 一 种 以牺 牲较 小 的系 统效 率 为 代 价就 可 将
Ｃ 的烟 气 中分 离 出来 的技术 是 极 为 关键 的． 学 Ｏ 化 链燃 烧 技 术 正是 满 足 上述 要 求 的一 个 很 好选 择 ， 是 实 现燃 料 高 效洁 净 利 用 的重 要 组成 部 分 ， 有 广 阔 具
学 链 燃 烧 （ｈ ｍｉ ｌ ｏ ｐｎ ｏ ｕ ｔ ｎ，Ｃ Ｃ） ｃ ｅ ｃ — ｏ ｉｇｃ ｍｂ ｓｉ ａｌ ｏ Ｌ 的
概 念 ， 为其 具有 比传统燃 烧 方式 更 高 的能量 利 用 认
效率 ， 之后 人们 发 现该燃 烧 方式 天生具 有 Ｃ 富集 Ｏ 的特 点 ，而对 温 室气 体 的广 泛关 注促 使 化学 链燃 烧 技术 在 ２ ０世 纪 ９ ０年 代 开始 飞速 发 展．化 学链 燃烧 的原 理 见 图 ｌ 一 般 燃 用 气 态 燃 料 （ 然 气 、 气 ， 天 煤 等 ） 对 于 固态 燃 料 煤 ，可 以利 用 气 流 床 煤 气 化 技 ，
过程 ，氧 载体 在 反应 器 之 间 循 环 以 实现 氧 的转 移 ， 避 免 了燃 料与 空 气 的 直接 接 触 ； 括 两个 串联 的 反 包 应器： 空气 （ 氧化 ） 反应 器 和燃 料 （ 原 ） 应 器 ．金 还 反 属 氧化 物 颗 粒 在 燃 料 反 应 器 中与 燃 料 发 生 还 原 反
了 目前相 关研 究的薄 弱环 节 ， 出 了今后 有待 加 强的研 究方 向． 指
关键 词 Ｃ ， 学链 燃烧 ， 载体 Ｏ 化 氧
Ｔ ６ Ｋ１ 中图分 类号
０ 引 言
随 着人 们 对 全 球变 暖 认识 的深 入 以及《 都协 京 议 书 》 生 效 ， 少温 室 气 体 Ｃ 的排 放 量 成 为 人 的 减 Ｏ 们 日益 关 注 的焦 点 ． Ｏ Ｃ 减 排可 通 过 提 高能 源 的转 化 和 利 用 效 率 ， 高 可 再 生 能 源 的使 用 比例 （ 风 提 如 能 、 阳能 、 能 等 ） 然 而 ， 期 内 化石 燃 料 仍将 是 太 水 ． 短 世界 范 围 内 占统 治地位 的能 源 ， 在此 背景 下 ， 过在 通 燃 烧过 程 中分离 和 捕 集 ， 它们 的缺 陷是 需 要 消 耗 但
体 的性 能 ， 包括 化 学反 应性 、 载氧 能 力、 物理 性 能 、 环 寿命 、 应 温度 范 围和抗碳 沉积 能力等 ， 为 循 反 认
氧载Ａ１ ， ｅ０。Ａ１ ０ Ｏ。 ｏ Ｎｉ Ｙ Ｚ综合性 能优 良 ， 用于化 学链 燃烧 过程 ． 可 分析
方式 ， 于基 于 两 步 化 学 反应 ，实 现 了 化 学 能梯 级 由
术 将 其 转 化 为 煤 气 ［３ 不 直 接 利 用 空 气 中 的 氧 分 ２］ ’；
子 ，而是 使 用氧 载体 中的氧 原子 来 完成燃 料 的燃 烧
＊ 国家 自然科学基金重点项 目（０ １ ０７ ￥ 国家重点基础研究专项经费项 目（０ ６ Ｂ ０ ３ ４ ９ ４０ １ ）１ １ ２０Ｃ ２００） １ 士 生 ；）讲 师 ； ）教 授 、 士 生 导 师 ， 中 科 技 大 学煤 燃烧 国 家 重点 实验 室 ， ３０ ４ 武 汉 ）硕 ２ ３ 博 华 ４０７
的发展前 景 ． 相同：
式 （ ） 式 （ ） 加 ，即与 传统燃 烧 反 应式 完全 １与 ２相
Ｃ Ｈｂ （ ＋ｂ ４ Ｏ２． ＣＯ２ ｂ ２ Ｏ＋ Ａ ＋ ａ ／ ） —． ａ ＋ ／ Ｈ２ Ｈ
（ ３）
１ 化 学链 燃 烧 的原 理 与关 键 问题
１８ ９ ３年 ， 国科 学 家 Ｒ ｃ ｔｒ ［ 首 次 提 出 化 德 ｉ ｅ等 １ ｈ ］
图 １ 化 学 链 燃 烧 的 原 理
Ｆ ｇ １ Ｃｈ ｍｉａ —ｏ ｐ ｎ ｏ ｂ ｓ ｉ ｎ ｉ ． ｅ ｃ ｌｌ ｏ ｉ ｇ ｃ ｍ ｕ ｔ ｏ
这 种新 颖 的燃 烧方 式 ， 比于传 统 的与 空气 直 相 接 接 触 、 火焰 、 有 一步 化 学 反应 、 烧 温 度 高 的燃 烧 燃
应： （ ａ ｂ ２ Ｍｅ ２ ＋ ／ ） Ｏ＋ Ｃ Ｈｂ Ａ ｄ ＋ Ｈ —
ａ ＣＯ２ ｂ ２ Ｏ＋ （ ａ ｂ ２ Ｍ ｅ ＋ ／ Ｈ２ ２＋ ／） （） １
金属 （ 低价 金属 氧 化物 ） 粒 返 回空气 反应 器 ，与 或 颗 空 气 中的 氧分子 发生 放热 的氧 化反应 ：