溶胶凝胶Fe2O3/Al2O3氧载体与甲烷的循环反应性研究

工程热物理学报 , 2011, 32(2): 329-332.

溶胶凝胶Fe2O3/Al2O3氧载体与甲烷的循环反应性研究

蒋林林 ^1, , 赵海波 ^2, , 张少华 ^3, , 王保文 ^4, , 王建 ^5, , 郑楚光 ^6,

1.华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074

2.华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074

3.华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074

4.华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074

5.华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074

6.华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,湖北武汉430074

基金项目: 国家重点基础研究规划项目(2006CB705807)

关键词：化学链燃烧 , 二氧化碳捕捉 , Fe2O3/A12O3 , 氧载体 , 固定床

MULTIPLE-CYCLE REACTION PERFORMANCE OF SOL-GEL-DERIVED Fe2O3/Al2O3 OXYGEN CARRIER WITH METHANE

高性能的氧载体是化学链燃烧技术实施的关键.本文采用溶胶凝胶法制备的Fe2O3/A12Oa氧载体,在固定床反应器中研究了它与CH4/空气在900℃下的循环反应性,并利用XRD、ESEM和BET对反应前后的氧载体进行了物化表征.试验结果表明,溶胶凝胶法制备的Fe2O3/A12O3氧载体具有良好的循环反应能力.随着循环次数的增多,氧载体与CH4反应生成CO2的最大浓度值从44.9%～51.2%逐渐增加,氧载体的还原氧化反应性逐渐增大.循环反应后,氧载体表面出现了一定程度的烧结现象,氧载体的比表面积、内孔容积和平均孔径均有所减小,但仍足够大.这些结果初步证明采用溶胶凝胶法制备的Fe2O3/A12O3氧载体具有实现气体燃料化学链燃烧技术的可行性,用于双连通循环流化床的化学连燃烧过程时,床料量约为51～212kg/MWth,循环倍率约为8.2 kg/s,MWth.

参考文献

[1]	金红光,洪慧,王宝群,韩巍,林汝谋.化学能与物理能综合梯级利用原理[J].中国科学E辑,2005(03):299-313.
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[5]	苗鸿雁,孙正球,谈国强.溶胶-凝胶法制备生物微晶玻璃的研究进展[J].材料导报,2006(01):54-56,60.
[6]	Paul Cho;Tobias Mattisson;Anders Lyngfelt .Comparison of iron-, nickel-, copper- and manganese-based oxygen carriers for chemical-looping combustion[J].Fuel,2004(9):1215-1225.

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