江苏省科技支撑计划项目(BE2012166)
- 作品数：9 被引量：37H指数：4
- 相关作者：沈来宏肖军宋涛顾海明张思文更多>>
- 相关机构：东南大学中央研究院教育部更多>>
- 发文基金：江苏省科技支撑计划项目国家自然科学基金东南大学优秀博士学位论文基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理化学工程更多>>
- 铁矿石载氧体串行流化床煤化学链燃烧运行分析
- 2012年
- 化学链燃烧是一种基于零排放理念的能够在煤燃烧过程中实现CO2内分离的具有很好应用前景的燃烧方式.基于东南大学1kWth串行流化床反应器,在对基于铁矿石载氧体煤化学链燃烧技术的基本概念与特点介绍的基础上,对铁矿石载氧体煤化学链燃烧特性进行实验研究分析.研究结果表明:铁矿石载氧体的存在显著提高了煤气化速率,燃料反应器出口CO2浓度将近90%,燃料反应器出口未检测到C2-C4碳氢化合物.煤种对铁矿石载氧体化学链燃烧特性影响较大,神华烟煤由于在燃料反应器较易气化,其化学链燃烧过程中碳转化率和CO2捕集效率均高于淮北无烟煤.在燃料反应器为970℃时,神华烟煤CO2捕集效率为82%,高于淮北无烟煤的65%.
- 宋涛沈来宏张海峰肖军
- 关键词：化学链燃烧铁矿石载氧体CO2捕集流化床
- 基于钾基修饰铁矿石载氧体的煤化学链燃烧循环实验被引量：9
- 2012年
- 对天然的铁矿石加以钾基修饰,在流化床上进行了煤化学链燃烧循环实验。研究了改性后的铁矿石对气体产物浓度及含碳气体体积分数影响的持续力。钾基铁矿石缩短了反应时间并明显提高了CO2浓度;在20次循环中,钾基铁矿石能明显提高CO2体积分数并降低CO体积分数,11次循环后,CO2体积分数稍有减少,CO体积分数略有增加。借助于扫描电镜与电子能谱(SEM-EDX)和X射线衍射(XRD),对不同循环后的载氧体进行表征。与纯铁矿石相比,前10次循环钾基铁矿石载氧体表面严重烧结,20次循环之后烧结减轻,恢复多孔结构。结果表明,钾基铁矿石载氧体中KFe11O17或其衍生物对煤气化有催化作用;在20次循环中存在钾流失现象;20次循环后钾基铁矿石载氧体能完全氧化为Fe2O3。
- 顾海明沈来宏肖军张思文宋涛
- 关键词：钾铁矿石煤化学链燃烧
- 基于镍基载氧体的串行流化床煤化学链燃烧实验
- 2013年
- 以NiO/Al2O3为载氧体,在1 kWth串行流化床反应器上进行了煤化学链燃烧实验,通过四个参数:碳转换效率ηC,coal、煤气化产物的转换效率、碳捕集效率ηC,cap及煤燃烧效率ηcombust对煤燃烧过程进行表征,考察了燃料反应器温度tFR、过量空气系数α、隔离器水煤比SLS/C、燃料反应器水煤比SFR/C和热负荷等参数的影响。结果表明,tFR和SLS/C的增大有利于煤气化产物的转换;tFR、α和SLS/C的增大有助于ηC,coal的提高,随着SFR/C由0.8增加到1.8,ηC,coal呈先增加再减小的趋势,并在SFR/C=1.2达到最大值;ηcombust和ηC,coal变化趋势保持一致,主要受飞灰含碳量中残碳损失的影响;tFR提高有助于提高ηC,cap,而α和SLS/C的增大使得ηC,cap降低。
- 顾海明吴家桦沈来宏肖军
- 关键词：载氧体串行流化床煤化学链燃烧
- K_xFe_yO_z对煤化学链催化燃烧性能影响研究
- 2014年
- 以廉价的钙铝水泥作为载氧体制备过程的载体,并以机械混合-挤压成型造粒法制备了基于Fe2O3为载氧体活性相、钙铝水泥为载体的新型载氧体。在单流化床反应器上研究了钙铝水泥添加比例以及钾添加剂对合成载氧体的化学链燃烧性能的影响。研究结果表明,合成载氧体中载体以Ca2Al2SiO7形式存在,钾的添加显著提高了煤气化反应速率以及煤转化速率,钾在稳定相中以K2Fe22O34存在。K2Fe22O34在煤化学链燃烧过程的催化性能体现在其作为储钾相与KFeO2相的形态转变过程中。
- 翟春华郭万军沈来宏陈定千宋涛肖军
- 关键词：化学链燃烧载氧体催化
- 生物质活性炭微孔和中孔结构对CO_2吸附性能的影响（英文）被引量：11
- 2015年
- 以玉米秸秆作为生物质活性炭的原材料,CO2作为活化介质,分别以KOH、HNO3和CH3COOH作活化剂,在800℃下一步法制备出玉米秸秆活性炭,并针对部分样品分别使用KOH、HNO3和CH3COOH进行化学活化。分别考察CO2活化时间、CO2活化剂浓度、化学活化种类及后续热处理工艺对样品吸附CO2的性能影响。结果表明,化学活化过程可拓展活性炭的空隙结构,显著提高其对CO2的吸附。在最优工艺下(4 mol/L HNO3活化+100℃水浴加热1 h+600℃热处理),活性炭的比表面积达639.8 m2/g,其CO2捕集效率为7.33%,高于市场商业用活性炭的6.55%。同时,考察活性炭微孔和中孔对CO2吸附的影响规律,并采用Bangham动力学模型探讨样品的吸附性能。
- 宋涛廖景明肖军沈来宏
- 关键词：生物质物理活化化学活化
- 钠修饰铁矿石载氧体的串行流化床煤化学链燃烧试验被引量：9
- 2013年
- 利用1 kWth串行流化床反应器对钠修饰铁矿石载氧体进行试验研究,考察燃料反应器温度对煤化学链催化燃烧特性的影响。结果表明,钠在820～920℃温度下显著促进了煤气化反应的进行,随着燃料反应器温度的提高,使用Na-铁矿石时燃料反应器出口CO2浓度明显增大,CO浓度明显降低,在920℃时CO2捕集效率和碳捕集效率分别达到78.60%和80.54%,而使用纯铁矿石时CO2捕集效率和碳捕集效率仅为40.27%和45.65%。在高温950℃时Na-铁矿石活性下降,出现烧结和团聚现象,燃料反应器出现滞流态化现象,这可能是钠的化合物熔点较低和载氧体过度还原所导致的。XRD和SEM分析结果显示钠修饰铁矿石促使更多的Fe2O3被还原为Fe3O4。
- 张思文沈来宏顾海明刘卫东葛晖俊
- 关键词：煤燃烧铁矿石化学链燃烧
- 铁矿石载氧体无烟煤化学链燃烧特性研究被引量：3
- 2013年
- 化学链燃烧是一种能够实现CO_2内分离的新型的燃烧方式。基于单流化床和串行流化床反应器,研究了铁矿石为载氧体的无烟煤化学链燃烧特性。考察了常规煤气化和化学链燃烧条件下的无烟煤转化特性,并基于串行流化床揭示了温度对无烟煤化学链燃烧特性的影响规律。结果表明:载氧体的存在显著加速了煤气化反应的进行。燃料反应器出口CO_2体积分数在950℃将近90%,铁矿石对煤气化产物有较高的反应性能。燃料反应器出口未检测到C_2-C_4碳氢化合物,铁矿石作为一种合适的潜在的载氧体可应用于煤化学链燃烧过程。
- 宋涛陈定千张海峰沈来宏肖军
- 关键词：化学链燃烧CO_2捕集载氧体铁矿石燃烧特性
- 基于铁基载氧体串行流化床煤化学链燃烧的滞流化现象被引量：1
- 2013年
- 以高纯的Fe2O3为载氧体在1 kW串行流化床反应器上进行了煤化学链燃烧连续实验研究.结果表明:实验前期,载氧体展现出了良好的反应性能,煤气化产物转换率较高,额外氧耗率仅为1.0%～2.4%;实验后期,载氧体颗粒表面的严重烧结导致其孔容和比表面积急剧降低,载氧体的活性降低,各项指标衰减;载氧体氧化过程强放热引起颗粒团聚并结块,导致空气反应器出现滞流化现象,实验无法正常继续,因而有必要对该高纯的铁基载氧体加入惰性材料(SiO2,Al2O3等),以提高其抗烧结能力.
- 顾海明吴家桦沈来宏肖军
- 关键词：化学链燃烧煤
- 水泥改性铁矿石载氧体的煤化学链燃烧实验研究被引量：7
- 2013年
- 对天然铁矿石混合水泥进行改性,在流化床上进行了煤化学链燃烧试验研究,考察改性后载氧体的氧化还原反应性能。结果表明,水泥能够有效地促进水气变换反应的进行,使得煤气化产物中CO份额减小、H2份额增大。改性后载氧体比表面积和孔容积显著增大,反应活性得到提高,燃料反应器出口气体中仅存在微量CO、H2,其浓度远低于纯铁矿石为载氧体的实验结果。在20次循环试验中,水泥改性铁矿石能大幅提高CO2体积份额;对不同循环后载氧体的扫描电镜表征显示,水泥能够有效阻止载氧体颗粒表面的晶粒在高温下的液相接触,降低载氧体颗粒氧化再生过程中单位体积的热量释放强度,缓解烧结现象的发生,维持载氧体颗粒多孔的结构特性。
- 陈定千沈来宏肖军宋涛顾海明张思文
- 关键词：化学链燃烧铁矿石载氧体水泥
