用于化學(xué)鏈空氣分離的銅基復(fù)合載氧體制備及其性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-17 07:56
化學(xué)鏈空氣分離制氧技術(shù)是眾多化學(xué)鏈技術(shù)中的一種,用于純氧產(chǎn)品或富氧氣體的制取,具有低能耗、無污染、安全可靠等優(yōu)點(diǎn),發(fā)展前景十分廣闊。同其他化學(xué)鏈技術(shù)一樣,載氧體材料的反應(yīng)性能是決定化學(xué)鏈空氣分離技術(shù)的關(guān)鍵因素。金屬氧化物載氧體一直是化學(xué)鏈技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),其中,銅基載氧體具有最大的載氧量。本文采用溶膠凝膠法制備了以CuO為釋氧組分的Cu-Fe、Cu-Ni、Cu-Co和Cu-Mn這4種不同類型的復(fù)合載氧體,并研究了不同混合比例對(duì)復(fù)合載氧體釋氧性能的影響,從中優(yōu)選出釋氧性能最好的載氧體。結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著CuO含量的降低,4種復(fù)合載氧體的釋氧速率均呈現(xiàn)出先加快后減慢的趨勢(shì),而每種類型中釋氧最快的載氧體所含CuO的量是不同的,從4種復(fù)合載氧體中優(yōu)選出的最佳載氧體分別為 40Cu60Fe、70Cu30Ni、60Cu40Co 和 80Cu20Mn。在4個(gè)不同溫度下對(duì)CuO和優(yōu)選出的4種復(fù)合載氧體的釋氧特性進(jìn)行了研究,并對(duì)釋氧過程進(jìn)行了等溫動(dòng)力學(xué)分析,獲得了反應(yīng)過程的機(jī)理函數(shù),計(jì)算了活化能和指前因子。結(jié)果表明優(yōu)選出的復(fù)合載氧體在釋氧性能上均優(yōu)于純的CuO載氧體,但隨著釋氧溫度的升高,釋氧速度的差距在逐...
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【圖文】:
膜分離制氧工藝流程2
化學(xué)鏈重整(Chemical?Looping?Reforming,?CLR)等技術(shù)。??1.3.1化學(xué)鏈燃燒??化學(xué)鏈燃燒技術(shù)的原理如圖1.3所示。其中,空氣反應(yīng)器和燃料反應(yīng)器是由??兩個(gè)相互連接的流化床反應(yīng)器組成的,間體狀態(tài)的載氧體在這兩個(gè)反應(yīng)器之間循??環(huán)往復(fù),起到傳遞氧的作丨丨]。通入燃料反應(yīng)器中的一般是氣體燃料(H2、CO、??CH4等),在該反應(yīng)器中被載氧體攜帶的氧所氧化,發(fā)生完全的燃燒反成生成co2??和H20,冋時(shí)釋放出大量的熱量。載氧體顆粒在燃料反應(yīng)器中發(fā)生還原反應(yīng)火上??氧后,又被輸送到空氣反應(yīng)器中,該反應(yīng)器中通入的是空氣,其中所含的氧氣將??載氧體顆粒氧化,反應(yīng)器出口的尾氣主耍是氮?dú)夂臀捶磻?yīng)完的氧氣,可以直接排??放到大氣環(huán)境中。被氧化的栽氧體又被送回燃料反I、V:器中繼續(xù)參加反應(yīng),使整??個(gè)過程不斷循環(huán)往M進(jìn)行
反應(yīng)比表面積,同時(shí)這些惰性載體也可以度得到增強(qiáng),并提高對(duì)團(tuán)聚效應(yīng)的抵抗能足化學(xué)鏈燃燒技術(shù)要求的載氧體一般需、選擇性和氧傳輸能力;(ii):良好的化該滿足(iv):成本低和(v):對(duì)環(huán)境友好技術(shù)的研宄不僅僅局限在載氧體這一方驗(yàn)的進(jìn)行等也取得了一定的進(jìn)展。Shen鏈燃燒裝置,以NiO作為載氧體,采床作為燃料反應(yīng)器,中間通過旋風(fēng)分離料反應(yīng)器中CO和CH4氣體濃度的主要碳轉(zhuǎn)化率。當(dāng)燃料反應(yīng)器中的溫度為97°C吋的C02捕集效率為80%。Linderholm學(xué)鏈燃燒器進(jìn)行了?1000h以上的長期測(cè)沒有觀測(cè)到反應(yīng)性能的下降,證明了系-?—?'、???
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]活性物質(zhì)分布對(duì)鎳基載氧體固定床化學(xué)鏈燃燒的影響[J]. 尹靖,郭雪巖,張巖. 能源研究與信息. 2017(01)
[2]深冷空氣分離法在制氧系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J]. 郭震. 建材與裝飾. 2016(18)
[3]CeO2/Co3O4氧載體的制備及其甲烷化學(xué)鏈燃燒性能研究[J]. 黃樊,祝星,魏永剛,鄭敏,王華,李孔齋. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[4]中國富氧燃燒技術(shù)研發(fā)進(jìn)展[J]. 鄭楚光,趙永椿,郭欣. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(23)
[5]深冷空氣分離法在制氧系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 常力鵬,趙永剛. 黑龍江科技信息. 2012(02)
[6]制氧技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 覃安安,張素云. 潔凈與空調(diào)技術(shù). 2009(02)
[7]金屬載氧體可持續(xù)循環(huán)能力特性研究[J]. 姜江,金晶,段惠維,陳磊. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2009(03)
[8]流化床O2/CO2燃燒技術(shù)和化學(xué)鏈燃燒技術(shù)[J]. 毛玉如,蘇亞欣,馬曉峰. 電力環(huán)境保護(hù). 2005(03)
[9]變壓吸附制氧法與深冷法的比較[J]. 劉漢釗,王華金,楊書春. 冶金動(dòng)力. 2003(02)
[10]變壓吸附制氧法在冶金上的應(yīng)用[J]. 劉漢釗,王華金,楊書春. 有色冶煉. 2002(02)
碩士論文
[1]基于化學(xué)鏈氣化的銅基載氧體制備與性能研究[D]. 程明.南京理工大學(xué) 2016
[2]用于化學(xué)鏈制氧技術(shù)的銅基載氧體制氧性能研究[D]. 董亮.東北大學(xué) 2014
[3]氧氣解耦化學(xué)鏈技術(shù)中銅基載氧體的研究[D]. 王杰.南京理工大學(xué) 2014
[4]制備參數(shù)對(duì)銅基載氧體性能影響的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王志美.東北大學(xué) 2013
本文編號(hào):3500483
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【圖文】:
膜分離制氧工藝流程2
化學(xué)鏈重整(Chemical?Looping?Reforming,?CLR)等技術(shù)。??1.3.1化學(xué)鏈燃燒??化學(xué)鏈燃燒技術(shù)的原理如圖1.3所示。其中,空氣反應(yīng)器和燃料反應(yīng)器是由??兩個(gè)相互連接的流化床反應(yīng)器組成的,間體狀態(tài)的載氧體在這兩個(gè)反應(yīng)器之間循??環(huán)往復(fù),起到傳遞氧的作丨丨]。通入燃料反應(yīng)器中的一般是氣體燃料(H2、CO、??CH4等),在該反應(yīng)器中被載氧體攜帶的氧所氧化,發(fā)生完全的燃燒反成生成co2??和H20,冋時(shí)釋放出大量的熱量。載氧體顆粒在燃料反應(yīng)器中發(fā)生還原反應(yīng)火上??氧后,又被輸送到空氣反應(yīng)器中,該反應(yīng)器中通入的是空氣,其中所含的氧氣將??載氧體顆粒氧化,反應(yīng)器出口的尾氣主耍是氮?dú)夂臀捶磻?yīng)完的氧氣,可以直接排??放到大氣環(huán)境中。被氧化的栽氧體又被送回燃料反I、V:器中繼續(xù)參加反應(yīng),使整??個(gè)過程不斷循環(huán)往M進(jìn)行
反應(yīng)比表面積,同時(shí)這些惰性載體也可以度得到增強(qiáng),并提高對(duì)團(tuán)聚效應(yīng)的抵抗能足化學(xué)鏈燃燒技術(shù)要求的載氧體一般需、選擇性和氧傳輸能力;(ii):良好的化該滿足(iv):成本低和(v):對(duì)環(huán)境友好技術(shù)的研宄不僅僅局限在載氧體這一方驗(yàn)的進(jìn)行等也取得了一定的進(jìn)展。Shen鏈燃燒裝置,以NiO作為載氧體,采床作為燃料反應(yīng)器,中間通過旋風(fēng)分離料反應(yīng)器中CO和CH4氣體濃度的主要碳轉(zhuǎn)化率。當(dāng)燃料反應(yīng)器中的溫度為97°C吋的C02捕集效率為80%。Linderholm學(xué)鏈燃燒器進(jìn)行了?1000h以上的長期測(cè)沒有觀測(cè)到反應(yīng)性能的下降,證明了系-?—?'、???
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]活性物質(zhì)分布對(duì)鎳基載氧體固定床化學(xué)鏈燃燒的影響[J]. 尹靖,郭雪巖,張巖. 能源研究與信息. 2017(01)
[2]深冷空氣分離法在制氧系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J]. 郭震. 建材與裝飾. 2016(18)
[3]CeO2/Co3O4氧載體的制備及其甲烷化學(xué)鏈燃燒性能研究[J]. 黃樊,祝星,魏永剛,鄭敏,王華,李孔齋. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[4]中國富氧燃燒技術(shù)研發(fā)進(jìn)展[J]. 鄭楚光,趙永椿,郭欣. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(23)
[5]深冷空氣分離法在制氧系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 常力鵬,趙永剛. 黑龍江科技信息. 2012(02)
[6]制氧技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 覃安安,張素云. 潔凈與空調(diào)技術(shù). 2009(02)
[7]金屬載氧體可持續(xù)循環(huán)能力特性研究[J]. 姜江,金晶,段惠維,陳磊. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2009(03)
[8]流化床O2/CO2燃燒技術(shù)和化學(xué)鏈燃燒技術(shù)[J]. 毛玉如,蘇亞欣,馬曉峰. 電力環(huán)境保護(hù). 2005(03)
[9]變壓吸附制氧法與深冷法的比較[J]. 劉漢釗,王華金,楊書春. 冶金動(dòng)力. 2003(02)
[10]變壓吸附制氧法在冶金上的應(yīng)用[J]. 劉漢釗,王華金,楊書春. 有色冶煉. 2002(02)
碩士論文
[1]基于化學(xué)鏈氣化的銅基載氧體制備與性能研究[D]. 程明.南京理工大學(xué) 2016
[2]用于化學(xué)鏈制氧技術(shù)的銅基載氧體制氧性能研究[D]. 董亮.東北大學(xué) 2014
[3]氧氣解耦化學(xué)鏈技術(shù)中銅基載氧體的研究[D]. 王杰.南京理工大學(xué) 2014
[4]制備參數(shù)對(duì)銅基載氧體性能影響的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王志美.東北大學(xué) 2013
本文編號(hào):3500483
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