煤直接化學(xué)鏈制氫存在的主要問題是無法將煤灰與載氧體有效的分離,使得煤灰與載氧體活性組分粘連,經(jīng)多次循環(huán)使載氧體活性降低甚至失活。因此灰分分離問題是清潔和高效利用煤直接化學(xué)鏈制氫技術(shù)的關(guān)鍵。為此設(shè)計出可高效分離煤灰的雙塔板式反應(yīng)器,本文針對反應(yīng)器的影響因素以及載氧體化學(xué)性能對化學(xué)鏈制氫反應(yīng)的影響進行了探究。以化學(xué)合成法制備Cu-Fe復(fù)合載氧體,在雙塔板式反應(yīng)器中探討此分離方式對煤直接化學(xué)鏈制氫反應(yīng)特性的影響。利用X射線衍射儀(XRD)分析反應(yīng)前后載氧體物相結(jié)構(gòu)的變化;利掃描電子顯微鏡(SEM-EDS)分析載氧體反應(yīng)前后的表面形貌的變化;利用BET分析載氧體比表面積。結(jié)果表明:雙塔板反應(yīng)器在分離煤灰具有一定的優(yōu)勢。實驗條件范圍內(nèi),還原時長14min、n(Cu O)/n(Fe₂O₃)=1:1,煤粒徑越小,水汽流速越大,化學(xué)鏈制氫的效果越好。鉀的植入加快大粒徑煤的氣化過程,但其過量植入會使還原末期制氫階段提前發(fā)生及積碳加劇,其中1%鉀具有較好的制氫效果。反應(yīng)溫度越高,積碳現(xiàn)象越弱。在不要求較高的二氧化碳和氫氣純度時,900℃時具有較理想的實驗效果,達...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1化學(xué)鏈燃燒原理圖

1.緒論2 起示范性煤化工、煤發(fā)電一整套工業(yè)設(shè)施。其中準東褐煤作為低階煤，反應(yīng)活性高、著火點低，燃盡率能達到98%以上[5]、灰分含量較低，熱解過程具有較好的空隙架構(gòu)[6]適合作為燃料。但以煤炭作為能源的結(jié)構(gòu)形式，如火力發(fā)電廠產(chǎn)生低濃度CO2(10%-15%)[7]，若直接排放....

圖1.2煤直接化學(xué)鏈制氫實驗反應(yīng)裝置

1.緒論4 以鏈式反應(yīng)器進行煤氣化氫電聯(lián)產(chǎn)部分，用AspenPlus對體系的性能進行了模擬。結(jié)果表明，系統(tǒng)的損失主要集中在氣化爐和余熱鍋爐部分。所以將燃料氣化反應(yīng)器和載氧體還原反應(yīng)器分開，會增加系統(tǒng)的損失。為了減少氣化爐煤氣化過程中的損失，F(xiàn)an等提出[18]了CDCL方法（c....

圖1.3直接化學(xué)鏈制氫實驗反應(yīng)原理(a：直接裝置；b：雙塔板式裝置)

遼寧科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 5 直接化學(xué)鏈制氫相比于間接化學(xué)鏈制氫，不需要汽化裝置，大大降低了成本，但是由于固-固反應(yīng)反應(yīng)速率低，煤的汽化難度大，此外被還原的載氧體攜帶積碳，進入制氫階段生成CO、CO2，造成氫氣的不純以及反應(yīng)后的灰分與載氧體發(fā)生反應(yīng)生成惰性物質(zhì)，造成載氧體活性組....

圖1.4兩段式化學(xué)鏈制氫還原反應(yīng)裝置[37]

1.緒論8 1.4所示，提出了以氣相還原性物質(zhì)作為燃料的新型兩段式還原反應(yīng)裝置概念圖。首先，新鮮氧化鐵與未完全反應(yīng)的還原性氣體發(fā)生反應(yīng)被還原為四氧化三圖1.4兩段式化學(xué)鏈制氫還原反應(yīng)裝置[37]Fig.1.4Two-stagechemicalloopinghydrogengen....

本文編號：3982651