《具有部分氧解耦功能的煤化學鏈燃燒機理研究》是依託華中科技大學，由王保文擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：具有部分氧解耦功能的煤化學鏈燃燒機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王保文
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
煤化學鏈燃燒技術對於減少化石燃料燃燒過程CO2的排放、應對全球變暖和溫室效應，具有重要的意義。過低的煤氣化速率則是其中的限制環節，影響了煤的充分轉化、降低了系統的CO2捕獲效率。課題從煤氣化速率的改進和氧載體晶格氧充分利用的角度出發，把煤在空氣氛下的傳統燃燒方式與化學鏈燃燒技術有機結合，提出了以CuFe2O4作為複合氧載體的新型煤化學鏈燃燒技術（PCLOU），研究了高活性CuFe2O4氧載體的溶膠-凝膠燃燒合成法製備和最佳化、高濃度CO2氣氛下CuFe2O4對煤氣化過程的影響、反應過程中CuFe2O4的物相演變和氧傳遞機理、複雜氣氛和熱效應下CuFe2O4與煤灰的作用機制。通過本課題的研究，可望有效提高煤的反應速率，促進氧載體分解釋放O2及其後續晶格氧，達到煤部分直接燃燒以及剩餘反應產物的充分轉化，為溫室氣體CO2的有效減排，煤的高效潔淨利用，探索一條積極的套用新途徑。
結題摘要
煤化學鏈燃燒技術對於減少化石燃料燃燒過程中CO2的排放、應對全球變暖和溫室效應，具有重要的作用。過低的煤氣化速率則是其中的限制環節，影響了煤的充分轉化、降低了系統的CO2捕獲效率。本研究從煤氣化速率的改進和氧載體晶格氧充分利用角度出發，把煤與Fe2O3的化學鏈燃燒及煤與CuO的氧解耦化學鏈燃燒技術有機結合，提出了以CuFe2O4作為複合氧載體的新型煤化學鏈燃燒技術，即具有部分氧解耦的化學鏈燃燒技術，並從如下四個方面對煤與CuFe2O4複合氧載體的反應特性進行了系統的研究，分別為：（1）系統的研究了高活性CuFe2O4複合氧載體的溶膠-凝膠燃燒合成法製備、最佳化及氧傳遞機理；（2）高濃度CO2氣氛下CuFe2O4與不同煤種的反應特性，反應過程中礦物質、硫的演化及與被還原CuFe2O4氧載體的作用機制；（3）加壓條件下煤與CuFe2O4複合氧載體的反應特性，及煤中礦物質和硫的演化；（4）煤與氧載體反應的熱力學模擬及不同影響因素（包括反應溫度、壓力、CuFe2O4氧載體過量係數及蒸汽煤比）對煤與氧載體反應特性的影響；（5）K2CO3催化劑作用下煤與CuFe2O4的反應及K2CO3催化劑的演化。總之，通過上述研究，渴望有效提高煤的反應速率，促進氧載體的氧傳遞，達到煤的充分利用和高效轉化，為溫室氣體CO2的有效減排，煤的高效潔淨利用，探索一條積極的套用新途徑。
