發(fā)布時間：2017-09-14 12:23

  本文關(guān)鍵詞：基于化學鏈氣化的銅基載氧體制備與性能研究

  更多相關(guān)文章： 化學鏈氣化 銅基載氧體 動力學 活化能 煤 生物質(zhì) 共氣化

【摘要】：化學鏈氣化技術(shù)是近年來興起的一種極具前景的氣化技術(shù),它將傳統(tǒng)氣化技術(shù)與化學鏈技術(shù)耦合在一起,能夠進一步降低資源轉(zhuǎn)化過程中的能量損失,能夠提高氣化過程的效率。采用溶膠凝膠法制備了CuO載氧體以及5%MgO/CuO、5%CaO/CuO、5%K2O/CuO、 5%Na2O/CuO、5% Fe2O3/CuO、5%NiO/CuO、5%Co3O4/CuO、5%Mn3O4/CuO八種銅基復合載氧體,在固定床上采用非等溫法對各種載氧體的釋氧溫度和釋氧速率進行了研究,其中5%Co304/Cu0、5%NiO/CuO的釋氧溫度較低且釋氧速率較快,在固定床上采用等溫法對各載氧體的釋氧反應(yīng)動力學進行了分析,CuO及其復合金屬氧化物載氧體的反應(yīng)動力學模型均為二維成核與核生長反應(yīng)模型,機理函數(shù)表達式為G(a)=[-ln(1-α)]1/2。9種載氧體活化能的大小關(guān)系為：5%Co3O4/CuO5%NiO/CuO5% Fe2O3/CuO5%Mn3O4/CuO5%MgO/CuOCuO5%CaO/CuO5%Na2O/CuO5%K2O/Cu O。對煤和稻殼的水蒸氣氣化與化學鏈氣化進行研究,并將煤與稻殼的水蒸氣共氣化和化學鏈共氣化與之作對比分析,考察共氣化的協(xié)同作用。發(fā)現(xiàn)在煤和稻殼的水蒸氣氣化和化學鏈氣化反應(yīng)中,H2具有最高的生成速率與產(chǎn)量。在煤和稻殼的化學鏈氣化與共氣化中,5%Co3O4/CuO相比與5%NiO/CuO具有更好的反應(yīng)性能和更佳的氣化效果。煤、稻殼的化學鏈氣化相比其水蒸氣氣化具有更高的H2、CO產(chǎn)量,煤與稻殼的水蒸氣共氣化在H2和CO的產(chǎn)量上有著較好的協(xié)同作用。在化學鏈共氣化中,H2與CO的產(chǎn)量與協(xié)同作用都要高于水蒸氣共氣化,其中H2產(chǎn)量增長了15.38%,CO產(chǎn)量增長了38.89%。同時,共氣化比單獨氣化表現(xiàn)出了更高的碳轉(zhuǎn)化率。
【關(guān)鍵詞】：化學鏈氣化 銅基載氧體 動力學 活化能 煤 生物質(zhì) 共氣化
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O611.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 緒論9-22
• 1.1 研究背景9
• 1.2 氣化技術(shù)及其研究現(xiàn)狀9-16
• 1.2.1 生物質(zhì)氣化技術(shù)11-13
• 1.2.2 煤氣化技術(shù)13-15
• 1.2.3 共氣化技術(shù)15-16
• 1.3 化學鏈氣化的提出與發(fā)展16-19
• 1.3.1 化學鏈燃燒17
• 1.3.2 化學鏈氣化17-19
• 1.4 化學鏈技術(shù)中的載氧體材料19-20
• 1.5 本文研究的內(nèi)容20-22
• 2 實驗與方法22-31
• 2.1 載氧體的制備方法22-24
• 2.2 銅基載氧體的制備24-25
• 2.2.1 實驗試劑24
• 2.2.2 溶膠凝膠法制備銅基載氧體24-25
• 2.3 實驗系統(tǒng)與實驗方法25-27
• 2.3.1 載氧體釋氧實驗系統(tǒng)25
• 2.3.2 載氧體釋氧實驗過程25-26
• 2.3.3 化學鏈氣化實驗系統(tǒng)26-27
• 2.3.4 化學鏈氣化實驗過程27
• 2.4 等溫動力學分析方法27-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 3 銅基載氧體釋氧動力學31-51
• 3.1 添加金屬氧化物對銅基載氧體釋氧性能的影響31-33
• 3.1.1 實驗過程與結(jié)果分析31-33
• 3.2 CuO釋氧動力學33-36
• 3.2.1 CuO釋氧性能的分析33-34
• 3.2.2 機理函數(shù)與活化能分析34-36
• 3.3 添加堿土金屬對CuO載氧體釋氧動力學的影響36-40
• 3.3.1 釋氧性能分析37
• 3.3.2 機理函數(shù)與活化能分析37-40
• 3.4 添加堿金屬對CuO載氧體釋氧性能的影響40-43
• 3.4.1 釋氧性能分析40-41
• 3.4.2 機理函數(shù)與活化能分析41-43
• 3.5 添加非釋氧金屬對CuO載氧體釋氧動力學的影響43-46
• 3.5.1 釋氧性能分析43-44
• 3.5.2 機理函數(shù)與活化能分析44-46
• 3.6 添加釋氧金屬對CuO載氧體釋氧性能的影響46-49
• 3.6.1 釋氧性能分析46-47
• 3.6.2 機理函數(shù)與活化能分析47-49
• 3.7 本章小結(jié)49-51
• 4 銅基載氧體化學鏈氣化性能研究51-91
• 4.1 煤的氣化性能研究51-60
• 4.1.1 煤的水蒸氣氣化51-53
• 4.1.2 煤的化學鏈氣化53-59
• 4.1.3 載氧體與焦油的反應(yīng)對化學鏈氣化的影響59-60
• 4.2 生物質(zhì)的氣化性能研究60-70
• 4.2.1 稻殼的水蒸氣氣化60-63
• 4.2.2 稻殼的化學鏈氣化63-70
• 4.3 煤與生物質(zhì)共氣化性能研究70-89
• 4.3.1 煤與生物質(zhì)水蒸氣共氣化70-78
• 4.3.2 煤與生物質(zhì)化學鏈共氣化78-86
• 4.3.3 化學鏈共氣化與水蒸氣共氣化的對比分析86-89
• 4.4 本章小結(jié)89-91
• 5 結(jié)論與展望91-93
• 5.1 結(jié)論91-92
• 5.2 進一步工作展望92-93
• 致謝93-94
• 參考文獻94-100
• 附錄100

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉楊先;張軍;盛昌棟;張永春;袁士杰;;化學鏈燃燒技術(shù)中載氧體的最新研究進展[J];現(xiàn)代化工;2008年09期

2 秦翠娟;沈來宏;肖軍;高正平;;化學鏈燃燒技術(shù)的研究進展[J];鍋爐技術(shù);2008年05期

3 鄭敏;沈來宏;肖軍;秦翠娟;;煤化學鏈燃燒還原階段的污染物抑制[J];工程熱物理學報;2010年10期

4 肖睿;張帥;鄭文廣;宋啟磊;楊一超;;基于鐵礦石載氧體的化學鏈燃燒[J];燃燒科學與技術(shù);2011年02期

5 魏國強;何方;黃振;趙坤;李新愛;李海濱;;化學鏈燃燒技術(shù)的研究進展[J];化工進展;2012年04期

6 王杰;王文舉;朱曙光;熊榮輝;劉心志;;化學鏈燃燒技術(shù)中載氧體的研究進展[J];現(xiàn)代化工;2012年11期

7 李廣龍;;化學鏈燃燒技術(shù)中載氧體的研究概述[J];山東化工;2013年02期

8 劉永卓;郭慶杰;田紅景;;煤化學鏈轉(zhuǎn)化技術(shù)研究進展[J];化工進展;2014年06期

9 段慧維;張建民;陳磊;屈星星;林潔;;化學鏈燃燒技術(shù)的研究現(xiàn)狀[J];山西能源與節(jié)能;2007年01期

10 王雷;盧海勇;沈來宏;;化學鏈燃燒鈣基載氧體的競爭反應(yīng)熱力學分析[J];煤炭轉(zhuǎn)化;2008年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 李振山;韓海錦;蔡寧生;;化學鏈燃燒研究現(xiàn)狀及進展[A];中國動力工程學會第三屆青年學術(shù)年會論文集[C];2005年

2 郭慶杰;劉永卓;田紅景;王許云;;化學鏈過程載氧體顆粒研究進展[A];中國顆粒學會第七屆學術(shù)年會暨海峽兩岸顆粒技術(shù)研討會論文集[C];2010年

3 姜旭;王翠蘋;徐承浩;狄海生;;CaSO_4為載氧體的煤化學鏈燃燒流動反應(yīng)數(shù)值模擬[A];高等學校工程熱物理第十九屆全國學術(shù)會議論文集[C];2013年

4 田紅景;郭慶杰;;基于CaSO_4的復合型載氧體在化學鏈燃燒系統(tǒng)中的應(yīng)用[A];中國顆粒學會第六屆學術(shù)年會暨海峽兩岸顆粒技術(shù)研討會論文集（上）[C];2008年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 張帥;燃煤化學鏈燃燒中煤與鐵基載氧體結(jié)構(gòu)與反應(yīng)性的關(guān)系及其相互作用研究[D];東南大學;2015年

2 祝捷;生物質(zhì)廢物熱解氣單塔固定床化學鏈制氫系統(tǒng)實驗研究[D];清華大學;2015年

3 胡志鋒;微波預處理驅(qū)動下化學鏈氣化小球藻制取合成氣的機理研究[D];華南理工大學;2016年

4 張筱松;耦合化學間冷的化學鏈燃燒與甲醇重整氫電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)研究[D];中國科學院研究生院（工程熱物理研究所）;2009年

5 田紅景;鈣基載氧體在化學鏈燃燒技術(shù)中的應(yīng)用研究[D];青島科技大學;2010年

6 丁寧;鈣基載氧體化學鏈燃燒的實驗研究與機理分析[D];華中科技大學;2013年

7 鄭曉明;基于Cu基載氧體的化學鏈燃燒技術(shù)[D];北京科技大學;2015年

8 韓濤;多能源互補回收CO_2的化學鏈燃燒機理與動力系統(tǒng)研究[D];中國科學院研究生院（工程熱物理研究所）;2012年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 肖申;生物質(zhì)化學鏈燃燒過程中氮的遷移機理研究[D];東南大學;2015年

2 楊勤勤;鈣銅、鐵銅雙組分復合載氧體的化學鏈燃燒性能研究[D];青島科技大學;2016年

3 韓健;基于鈣基載氧體的氣體燃料化學鏈燃燒實驗研究[D];華中科技大學;2014年

4 曹亞文;生物質(zhì)化學鏈燃燒氣化特性研究[D];華南理工大學;2016年

5 程明;基于化學鏈氣化的銅基載氧體制備與性能研究[D];南京理工大學;2016年

6 侯翠翠;載體協(xié)同作用下復合Fe_2O_3(104)與CO化學鏈燃燒特性研究[D];華北電力大學(北京);2016年

7 周玉飛;生物質(zhì)灰對鐵基載氧體性能的影響[D];東南大學;2015年

8 程煜;鐵基載氧體/煤化學鏈氣化反應(yīng)及動力學研究[D];青島科技大學;2013年

9 汪文榕;基于鈣基載氧體的化學鏈燃燒實驗研究[D];華中科技大學;2012年

10 王磊;鐵酸鎳復合載氧體的制備與其化學鏈燃燒性能研究[D];華北電力大學;2014年

，

本文編號：850000