贾伟华 作品数:8 被引量:31 H指数:4 供职机构: 青岛科技大学化工学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 化学工程 更多>>
CaSO4/膨润土复合载氧体的煤化学链燃烧反应研究 本文以工业级硫酸钙和膨润土为原料,通过机械混合法,制备了具有高强度的钙基载氧体.同时,在小型高温流化床上,以水蒸气为气化剂,考察了不同温度下载氧体与煤的反应活性和循环反应性.实验结果表明:CaSO√bentonite载氧... 贾伟华 胡修德 刘永卓 田红景 郭庆杰关键词:流化床 化学链燃烧 K_2CO_3修饰钙基载氧体的煤化学链气化反应特性 被引量:8 2015年 以膨润土(Bentonite)为载体,采用机械混合-浸渍法制备了Ca SO4-K2CO3/Bentonite(Ca KBen)复合载氧体。在流化床反应器中,以水蒸气作为气化、流化介质,考察复合载氧体Ca KBen与不同煤种的化学链气化反应特性,并对该载氧体的循环特性、作用机理及气化动力学方程进行了研究。结果表明:复合载氧体Ca KBen适用于不同煤种的化学链气化过程。900℃时,与纯煤气化相比,Ca KBen化学链气化的碳转化率提高17.88%,反应时间缩短10 min,复合载氧体Ca KBen表现出良好的反应活性和催化性能。十次循环实验过程中,冷煤气效率稳定在85%以上,表明复合载氧体Ca KBen具有良好的循环特性。XRD、SEM分析表明十次循环实验后,钙基载氧体的晶相结构稳定,主要以CaS O4形式存在,K+主要以K2CO3形式存在,载氧体表面变得疏松多孔,该结构有利于化学链气化反应的进行。活性位扩展模型很好地体现了复合载氧体Ca KBen与煤化学链气化的动力学规律,验证了气化过程中CaS O4与K2CO3具有协同作用。 胡修德 贾伟华 刘永卓 杨明明 郭庆杰关键词:流化床 Ca-Fe/bentonite载氧体煤化学链燃烧反应特性 被引量:6 2014年 以天然石膏粉、膨润土(bentonite)和Fe(NO3)3·9H2O为原料,通过机械混合造粒法制备了钙基复合载氧体。在小型流化床反应器中,水蒸气作为气化-流化介质,研究了温度、活性组分含量及循环次数对复合载氧体反应活性的影响,同时考察了不同煤种化学链燃烧反应特性。实验结果表明,CaSO4含量为60%,Fe2O3为活性助剂的CaSO4-Fe2O3/ben(Ca-Fe/ben)载氧体平均磨损速率为0.089%/h。反应温度为900℃时,碳转化率达到95%所需的时间为20.8min,CO2平均干基浓度为95.99%,表现高的反应活性。10次氧化/还原反应后,CO2平均干基浓度保持在80%,载氧体保持良好的循环反应活性。同时,实验发现高挥发分高灰分的煤种更适于煤的化学链燃烧,且CO2浓度均保持在90%以上。粒径分布曲线表明循环反应中载氧体表现强的抗磨损能力。 贾伟华 胡修德 刘永卓 杨明明 郭庆杰关键词:化学链燃烧 流化床 煤 磨损 煤化学链燃烧中CaSO_4/膨润土复合载氧体的反应特性 被引量:5 2014年 以工业级硫酸钙和膨润土为原料,通过机械混合法,制备了具有高强度的钙基载氧体。同时,在小型高温流化床上,以水蒸气为气化剂,考察了不同温度下载氧体与煤的反应活性和循环反应性。实验结果表明, CaSO4/膨润土载氧体具有高的机械强度。在820~900℃,载氧体与煤反应性随温度升高而增强。反应温度为900℃时,气体产物中CO2平均浓度为89.52%,基本不存在CO和CH4。随着还原/氧化循环数增加,载氧体表现良好的反应性,7次循环反应后,碳转化率在70%以上,CO2的平均体积含量保持在80%左右。X射线衍射分析表明,载氧体的还原产物为CaS,未生成CaO副产物。 贾伟华 刘永卓 胡修德 杨明明 郭庆杰关键词:煤 化学链燃烧 钙基复合载氧体-煤化学链气化性能 2014年 采用机械混合-浸渍法制备3种钙基复合载氧体,并在流化床中考察复合载氧体的煤化学链气化反应特性、循环反应性能以及反应过程中复合载氧体的硫释放规律。结果表明:900℃时3种复合载氧体与煤化学链气化反应的碳转化率、合成气含量、冷煤气效率均高于载氧体Ca Ben的;Ca O的加入对Ca SO4副反应的抑制效果明显;选择复合载氧体Ca Ca Ben进行循环实验,在10次循环过程中,冷煤气效率稳定在83%左右,复合载氧体Ca Ca Ben循环反应性能良好。 胡修德 贾伟华 杨明明 刘永卓 郭庆杰关键词:流化床 煤化学链燃烧钙基复合载氧体的制备及性能研究 煤直接化学链燃烧技术受到了广泛关注,该技术将载氧体与煤在燃料反应器中直接接触,以水蒸气为气化介质,通过载氧体释放的晶格氧来实现合成气的还原反应。载氧体制备是该技术工业应用的关键技术之一。本文针对CaSO4载氧体在煤直接化... 贾伟华关键词:化学链燃烧 反应活性 文献传递 钙基复合载氧体/煤化学链气化反应性能研究 本文以膨润土(简称:Ben)为载体,采用机械混合-浸渍法制备了三种钙基复合载氧体,并以水蒸气作为气化/流化介质,在流化床中考察了钙基复合载氧体与煤化学链气化反应特性和循环反应性能.结果表明:在910℃时,添加不同修饰物的... 胡修德 贾伟华 刘永卓 田红景 郭庆杰关键词:流化床 Fe_2O_3/ATP载氧体制备及煤化学链燃烧性能研究 被引量:17 2015年 以天然凹凸棒(ATP)为载体,分别利用机械混合法、浸渍法和溶胶-凝胶法制备了3种铁基复合载氧体。利用X射线衍射(XRD)、能谱(EDS)、N2-吸附脱附等温线等对其进行物化表征,并在900℃流化床中考察其煤化学链燃烧反应性能。结果表明,ATP能显著增加载氧体比表面积和抗磨损能力,并对煤转化过程有催化作用,其与Fe2O3的协同作用使初始碳转化速率显著提高。溶胶-凝胶法制备的U-Fe4ATP6表面Ca元素含量为4.3%,比表面积为4.920 7 m2/g,均高于其他两种载氧体,表现出更高的催化性能和反应活性:初始碳转化速率为0.168 min-1,平均CO2浓度为98.6%,燃烧效率为98.7%。20次反应后,U-Fe4ATP6催化性能略有降低,对应的初始碳转化速率降至0.108 min-1,停留时间t95延长到18 min;且能维持较高的反应活性,对应的CO2捕集效率和燃烧效率分别稳定在98.6%和96.7%。 杨明明 刘永卓 贾伟华 胡修德 郭庆杰关键词:煤 化学链燃烧 凹凸棒 流化床