化学链气化过程中CuFe2O4/SiO2载氧体的反应性能及次烟煤的结构演变

doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2020.04.015

石油学报（石油加工） ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (4): 777-783.doi: 10.3969/j.issn.1001-8719.2020.04.015

化学链气化过程中CuFe₂O₄/SiO₂载氧体的反应性能及次烟煤的结构演变

安梅，潘鑫，胡修德，马晶晶，郭庆杰

宁夏大学省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室, 宁夏银川 750021

收稿日期:2019-05-17 修回日期:2019-08-27 出版日期:2020-07-25 发布日期:2020-09-23
通讯作者: 郭庆杰，男，教授，博士，从事煤炭清洁利用方面的研究，E-mail: qj_guo@yahoo.com E-mail:qjguo@qust.edu.cn
作者简介:第一作者：安梅，女，博士研究生，从事煤炭清洁利用方面的研究
基金资助:
国家重点研发计划项目（2018YFB0605401）, 宁夏自然科学基金资助项目（2020AAC03020）,宁夏回族自治区重点研发计划（重大科技）项目（2018BCE01002）,国家自然科学基金地区项目(21868025)

Reaction Characteristics and Structural Evolution of Coal With Oxygen Carriers CuFe₂O₄/SiO₂in Chemical-Looping Gasification Process

AN Mei, PAN Xin, HU Xiude, MA Jingjing, GUO Qingjie

State Key Laboratory of High-Efficiency Utilization of Coal and Green Chemical Engineering, Ningxia University, Yinchuan 750021, China

Received:2019-05-17 Revised:2019-08-27 Online:2020-07-25 Published:2020-09-23
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摘要/Abstract

摘要： 以CuFe2O4/SiO2为载氧体，次烟煤为燃料，在间歇流化床中进行次烟煤的化学链气化实验，通过X射线衍射和拉曼光谱分析了化学链气化过程中CuFe2O4/SiO2载氧体和次烟煤的结构演变规律。结果表明：与以SiO2为床料的次烟煤气化相比，CuFe2O4/SiO2载氧体的加入使得次烟煤化学链气化的最大碳转化速率提高了43%。这是因为在化学链气化过程中，CuFe2O4/SiO2载氧体会释放分子氧和传递晶格氧，而分子氧会促进次烟煤中大芳香环的裂解，晶格氧会加快次烟煤中小芳香环的消耗。

关键词: 化学链, 气化, 合成气, CuFe₂O₄/SiO₂载氧体

Abstract:

Reaction characteristics in chemical-looping gasification of sub-bituminous were studied with using CuFe2O4/SiO2 as oxygen carriers and a batch fluidized bed. Structural evolution of oxygen carriers CuFe2O4/SiO2 and sub-bituminous coal during chemical looping gasification were analyzed by X-ray diffraction and Raman spectrum. Experimental results indicate that, compared with SiO2, maximum carbon transformation rate of sub-bituminous increases 43% after adding CuFe2O4/SiO2 oxygen carriers because oxygen carriers CuFe2O4/SiO2 can release O.2 molecules and transfer lattice oxygen in chemical-looping gasification process. The released O.2 can promote cracking of large aromatic rings, and the lattice oxygen can consume small aromatic rings.

Key words: chemical-looping, gasification, syngas; CuFe₂O₄/SiO₂oxygen carrier

中图分类号:

安梅，潘鑫，胡修德，马晶晶，郭庆杰. 化学链气化过程中CuFe₂O₄/SiO₂载氧体的反应性能及次烟煤的结构演变[J]. 石油学报（石油加工）, 2020, 36(4): 777-783.

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化学链气化过程中CuFe₂O₄/SiO₂载氧体的反应性能及次烟煤的结构演变

Reaction Characteristics and Structural Evolution of Coal With Oxygen Carriers CuFe₂O₄/SiO₂in Chemical-Looping Gasification Process

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