【摘要】：為了改善載氧體在多次循環(huán)后的碳沉積現(xiàn)象,本文以研究多環(huán)芳烴(PAHs)的生成特性為切入點來探究煤化學(xué)鏈燃燒反應(yīng)機理以及銅基載氧體和PAHs的相互作用機制。在不同因素水平下對負硅銅基及負鈦銅基載氧體進行實驗研究,利用氣相色譜法對反應(yīng)后收集煙氣中和煤渣中的PAHs進行定性定量分析。實驗研究方面主要有：載氧體的制作方法；化學(xué)鏈燃燒反應(yīng)的條件；比較兩種銅基載氧體的PAHs排放特性,尋找控制碳沉積的有效方法。本文的主要研究結(jié)果如下：(1)煤化學(xué)鏈燃燒較生成三環(huán)芳烴最多,PAHs產(chǎn)量的差異主要表現(xiàn)在煙氣中；對于CuO/SiO2載氧體來說煙煤1較適合,對于CuO/TiO2載氧體來說煙煤2較適合；高溫區(qū)(800～1000℃)有利于控制PAHs的產(chǎn)量。(2)CuO本身具有多元催化功能,對PAHs既有催化合成作用又有氧化分解作用,溫度小于800℃,CuO有利于催化合成PAHs,溫度大于800℃,催化合成作用逐漸減弱。(3)TiO2有較大的比表面積,有較好的光催化活性,并且有較高的氧化性,可催化分解PAHs,TiO2為惰性載體表現(xiàn)出很好的反應(yīng)性。(4)采用不同的CuO與惰性載體的制備比例,利用機械混合法所得的兩種載氧體最合適的制備比例均為7：3。浸漬法較機械混合法更有利于控制載氧體的碳沉積。(5)對CuO/TiO2載氧體在使用機械混合法制備過程中添加了一定量的分散劑,制備出的載氧體具有較好的孔隙結(jié)構(gòu),并在實驗中表現(xiàn)了較好的反應(yīng)活性,使燃燒反應(yīng)徹底,有效控制了PAHs的產(chǎn)量。
【圖文】：

１．２．３．２化學(xué)鏈燃燒反應(yīng)系統(tǒng)的研究進展逡逑想要使化學(xué)鏈燃燒技術(shù)不是“紙上談兵”，使其得到推廣真正的發(fā)揮其實踐意義，逡逑就要對化學(xué)鏈燃燒系統(tǒng)進行研究，并探討與其它系統(tǒng)的整合。目前，研究重點是與不同逡逑能源系統(tǒng)z1合，拓展化學(xué)鏈燃燒的應(yīng)用范圍以及z1合系統(tǒng)生產(chǎn)過程的效率評估。與化學(xué)逡逑鏈燃燒系統(tǒng)進行z1合系統(tǒng)主要是：一些燃氣輪機（ＧＴ）、固體氧化物燃料電池（ＳＯＦＣ）等發(fā)逡逑電系統(tǒng)。逡逑化學(xué)鏈重整（ｃｈｅｍｉｃａｌ－ｌｏｏｐｉｎｇ邋ｒｅｆｏｒｍｉｎｇ，ＣＬＲ）是基于ＣＬＣ原理提出的，將燃料部逡逑分氧化以得到合成氣，該工藝所使用的載氧體比ＣＬＣ少；化學(xué)鏈制氧（ｃｈｅｍｉｃａｌ－ｌｏｏｐｉｎｇ逡逑ｈｙｄｒｏｇｅｎ，邋ＣＬＨ）也是基于ＣＬＣ原理提出的新工藝，將金屬氧化物載氧體應(yīng)用于裂解水逡逑過程，從而制得高濃度、高純度的氫氣。逡逑１．３煤化學(xué)鏈燃燒逡逑

主要探討負鈦銅基載氧體的制作過程。逡逑實驗所用分散劑為吐溫８０，聚氧乙稀脫水山梨醇單油酸酷（藥典名稱聚山梨酷８０），逡逑可用作乳化劑、分散劑、增溶劑或穩(wěn)定劑等［６２］［６３］，其結(jié)構(gòu)見圖３．１。分散劑可以提高顆逡逑粒間體系的穩(wěn)定性，對于負載型ＣｕＯ而言，分散劑能改善ＣｕＯ晶粒在載體空隙中的彌逡逑散，阻止ＣｕＯ晶粒長大以改善燒結(jié)團聚現(xiàn)象。逡逑ＨＯ＾ＨｊＣＨａＣＯ）邋NB邋ＯＣＨ＾ＣＨｚＸＯＨ邐‘逡逑／邋（邋ｚ（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｙＯＨ逡逑ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ－２０邐＾０ＣＨ２ＣＨ２），０Ｃ０（ＣＨ２）７ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ２）７ＣＨ３逡逑圖３．１吐溫８０典型結(jié)構(gòu)圖逡逑Ｆｉｇ．邋３．１邋Ｔｙｐｉｃａｌ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｐｏｌｙｓｏｒｂａｔｅ逡逑圖３．２邋Ｃｕ０／Ｔｉ０２載氧體樣品圖逡逑Ｆｉｇ．邋３．２邋Ｏｘｙｇｅｎ邋ｃａｒｒｉｅｒ邋ｓａｍｐｌｅ邋ｏｆ邋ＣｕＯ／ＴｉＯ〕逡逑上圖３．２為采用機械混合法在添加分散劑前后所制得的Ｃｕ０／Ｔｉ０２載氧體樣品圖，左逡逑為無分散劑情況，可以看到載氧體燒結(jié)明顯；右圖為添加１．５ｉｎＬ分散劑情況，可以觀察逡逑２４逡逑
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X784

【參考文獻】

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本文編號：2702349