（化学工程专业论文）钙基载氧体在化学链燃烧技术中的应用研究.pdf

独创性声明 jiiiii ifi ! i ii l i i iii ii i i i i i i y 17 4 0 6 8 4 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人已 用于其他学位申请的论文或成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名：斟方碌 日期： 知凡年f 月f 7 日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解青岛科技大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论 文被查阅和借阅。本人授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有 关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学 位论文。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文 或成果时，署名单位仍然为青岛科技大学。( 保密的学位论文在解密后适用 本授权书) 本学位论文属于： 保密r - i ，在年解密后适用于本声明。 不保密口。 ( 请在以上方框内打“”) 本人签名：回多2 一景 导师签名： 日期：9 。阽 日期： 年月j 日 年月日 青岛科技大学研究生学位论文 钙基载氧体在化学链燃烧技术中的应用研究 摘要 包含c 0 2 在内的温室气体的排放是人类目前所必须面临的严峻问题之一。化 学链燃烧技术是一种新型的、具有鲜明节能减排特色的燃烧技术，它具有c 0 2 内 分离性质，无需外加c 0 2 分离装置即可捕获得到高纯度的c 0 2 气体。在化学链燃 烧中，燃料不直接与空气接触，而是通过载氧体颗粒在空气反应器和燃料反应器 之间的循环转化实现氧和热量的传递，完成燃料和空气的无火焰燃烧过程。这种 新型的燃烧方式基于两步化学反应，实现了能量的梯级利用，具有更高的能量利 用效率，同时，也抑制了反应中n o x 气体的生成。 载氧体的应用是化学链燃烧系统中的关键环节。目前，用于化学链燃烧系统 中的传统载氧体主要是n i 、f e 、c u 和c o 等金属的氧化物。这些载氧体颗粒具有 良好的反应活性和循环特性，但单位质量载氧能力弱，价格昂贵且破碎后的颗粒 物对环境存在二次污染。硫酸钙由于价格便宜，单位质量载氧能力强，对环境友 好等特点，被视为很有发展前景的载氧体材料。 本文采用g i b b s 自由能最小化原理，探讨多种操作参数对c a s 0 4 向c a s 的转 化率、含硫气体的释放量和含碳产物沉积量的影响。模拟结果发现，反应温度的 增大会抑制积碳的发生，但同时也会导致h 2 s 气体向s 0 2 气体的转化，给烟气脱 硫过程增加了困难。操作压力的增加不仅会促进积碳的发生，破坏高温对积碳的 抑制作用，也会导致高温区间内含硫气体释放量的增加，所以反应器内高压条件 应尽量避免。对于氧原子过量系数，处在o 2 o 8 范围内时，氧原子过量系数减 小会使含硫气体释放量得到有效抑制，但对于0 9 1 4 的区间，在温度低于7 0 0 时，减小氧原子过量系数对含硫气体释放量影响很小。氧化反应器内，较高的反 应温度会降低c a s 向c a s 0 4 的转化率，尤其在氧原子过量系数较小时这种现象更 为明显；反应器内的0 2 应保持略有过量，较大的氧原子过量系数会促进c a s 向 c a s 0 4 的转化率。 采用浸渍法实现了n i 、f e 离子在c a s 0 4 载氧体颗粒表面的分散，浸渍后的 载氧体同气体燃料和固体燃料的反应性能同浸渍前相比明显改善；c a s 0 4 载氧体 对n i 、f e 离子的浸渍量越大，同气体燃料和固体燃料的反应性能越好。复合型 载氧体同污泥半焦颗粒和玉米秸秆半焦颗粒的反应性能远远高于它同煤焦颗粒 的反应性能，说明了污泥半焦颗粒尤其是玉米秸秆半焦颗粒更适合应用于固体燃 l 一 钙基载氧体在化学链燃烧技术中的应用研究 料直接使用的化学链燃烧系统。通过向采用强酸处理过的c a s 0 4 载氧体中加入 c a c 0 3 纳米颗粒作为固硫剂，可大大改善钙基载氧体的循环性能。 氮气气氛下，c a s 0 4 载氧体颗粒在反应温度为1 2 5 0 时呈现缓慢分解，在温 度达到1 3 0 0 时分解速率明显加快。空气反应器中控制反应温度在1 3 0 0 以下 可使c a s 0 4 载氧体的热分解反应被避免；在c a s 0 4 载氧体颗粒的热分解过程中， 产物c a o 的生长活化能低于成核活化能，产物核一经形成便可迅速成长，反应对 应的活化能值随c a s 0 4 转化率的增大而单调减小。采用双外推法和p o p c s c u 法计 算得到无任何副反应干扰、c a s 0 4 颗粒处于原始状态下的活化能值为9 9 2 1 5 k j m o l ，推导得c a s 0 4 颗粒的热分解机理最可能是成核与生长机理，其最概然机 理函数为卜l a ( 1 一x ) 】2 。 还原性气体分压对钙基载氧体还原过程中含硫气体释放量的影响很大，还原 性气体分压越大，反应过程中含硫气体释放量越小。即使在1 0 0 0 或更高的反 应温度，只要保持c o 或h 2 的气体分压在5 0k p a 以上，可充分抑制反应过程中 含硫气体的释放，甚至可使c a s 0 4 向c a s 的转化率达到1 0 0 。 c a s 0 4 载氧体的循环流量对系统热效率、还原反应器出口气体中c 0 2 与水蒸 汽体积浓度和系统自给热影响较大。c a s 0 4 载氧体的循环流量越大，还原反应器 出口气体中c 0 2 与水蒸汽体积浓度越高，但随着c a s 0 4 载氧体的循环流量的增加， 系统热效率增大的速率已越来越慢，当热效率达到4 0 时，系统热效率的提升空 间已较小。 关键词：化学链燃烧复合型载氧体硫排放还原性气体分压反应动力学 青岛科技大学研究生学位论文 i n v e s t i g a t i o ni n t oa p p l i c a t i o no fc a l c i u m b a s e do x y g e nc a r r i e ri nc h e m i c a ll o o p i n g c o m b u s t i o ns y s t e m a b s t r a c t n o w a d a y si ti sg e n e r a l l ya c c e p t e dt h a tt h ei n c r e a s i n gg r e e n h o u s eg a se m i s s i o n s , t h e t y p i c a lo n eb e i n gc a r b o nd i o x i d e ，i so n eo ft h es e r i o u sp r o b l e m sw em u s tf a c e t os o l v e t h ep r o b l e m ，c h e m i c a l l o o p i n gc o m b u s t i o n ( c l c ) t e c h n o l o g yh a sb e e np r o p o s e da san e w t e c h n o l o g yw h i c hw o u l ds a t i s f yt h ec a p t u r eo fc 0 2w i t hf e we n e r g yl o s s e s i th a st h e i n h e r i t e dc h a r a c t e r i s t i c so fc 0 2s e p a r a t i o n h i g hp u r ec 0 2c a l lb eo b t a i n e da n dc a p t u r e d w i t h o u ta n ya d d i t i o n a lc 0 2s e p a r a t i o nu n i t s i nt h ec l cs y s t e m ，t h ef u e ld o e sn o tr e a c t w i t ht h ea i rd i r e c t l y b o t ht h eo x y g e nf r o mt h ea i rt ot h ef u e la n dt h eh e a tf r o mt h ea i r r e a c t o rt ot h ef u e lr e a c t o ra r et r a n s f e r r e db yt h eo x y g e nc a r r i e rt or e a l i z et h ef l a m e l e s s c o m b u s t i o nb e t w e e nt h ef u e la n da i r t h e r e f o r e ，t h ef o r m a t i o no fn o x g a s e si nt h es y s t e m i se f f i c i e n t l yi n h i b i t e d i na d d i t i o n , t h ec l cs y s t e m s c o u p l e dw i t ht h eg a st u r b i n eo rs o m e o t h e ri n t e g r a t e dp o w e rs y s t e m sw o u l db em o r ep o t e n t i a l l ye m c i e n tt h a nt h es y s t e m sw i t h c o n v e n t i o n a lc o m b u s t i o nt e c h n o l o g y t h ec h o i c eo fo x y g e nc a r r i e ri sak e yf o rt h ep e r f o r m a n c eo ft h ec u cs y s t e m t h e c u r r e n to x y g e nc a r r i e r sa r em e t a lo x i d e s ，s u c ha st h eo x i d e so fn i c k e l ，i r o n , c o p p e ra n d c o b a l t ，a r ec h a r a c t e r i z e db y1 1 i 曲r e a c t i v i t ya n dg o o dr e g e n e r a t i o ns t a b i l i t y h o w e v e r , t h e c o s t so ft h e s em e t a l o x i d eo x y g e nc a r r i e r sa r eh i 曲b u tt h e i ro x y g e nc a r r y i n ga b i l i t ya r e l o wp e ru n i tm a s s i na d d i t i o n , s o m el e a k a g eo f 也em e t a lo x i d ep a r t i c l e sb e c o m e ss e c o n d p o l l u t i o ns o u r c e st ot h ee n v i r o n m e n t t h e r e f o r e i ti sn e c e s s a r yt of i n dan e wk i n do f o x y g e nc a r r i e r r e c e n t l y ，c a l c i u ms u l f a t e ( c a s 0 4 ) i sc o n s i d e r e da san o v e lo x y g e nc a r r i e r b e c a u s ei th a ss o m eo b v i o u sa d v a t a n g e s f i r s t l y , c a s 0 4i sc h e a p e rd u et ov a s tg y p s u m r e s o u r c e sa l lo v e rt h ew o r l d s e c o n d l y , c o m p a r e dw i t ht h em e t a lo x i d e s c a s 0 4h a sa r e l a t i v e l yh i g ho x y g e nc a r r y i n gc a p a c i t y t h i r d l y , a san o n m e t a ls u l f a t e ，i ti sm u c hm o r e f r i e n d l yt ot h ee n v i r o n m e n t t h e r e f o r e ，i ti sv e r ys u i t a b l ef o rt h ef l u i d i z e db e dr e a c t o ro f c h e m i c a l - l o o p i n gc o m b u s t i o ns y s t e m b a s e do nt h em i n i m i z a t i o no ft h et o t a lg i b b sf l e ee n e r g yf o ra l ls p e c i e s t h ee f f e c t so f m a n yf a c t o r so nt h ec o n v e r s i o no fc a s 0 4t oc a s ，t h ea m o u n to ft h er e l e a s e ds u l f u r o u s g a s e sa n dt h ed e p o s i t e ds o l i dc a r b o n a c e o u sp r o d u c t sa r ed i s c u s s e d i ti si n d i c a t e df r o mt h e s i m u l a t e dr e s u l t st h a th i l g h e rr e a c t i n gt e m p e r a t u r ei n h i b i t st h ed e p o s i t i o no fc a r b o nb u t p r o m o t e st h e c o n v e r s i o no fh 2 st os 0 2 h o w e v e r , t h eo p e r a t i n gp r e s s u r ec o n t r a d i c t st h e l 钙基载氧体在化学链燃烧技术中的应用研究 t e m p e r a t u r ef o rt h ee f f e c t so nt h ea m o u n t so ft h ed e p o s i t e dc a r b o n t h eo c c u r r e n c eo f d e p o s i t e dc a r b o ni sp r o m o t e d a th i g h e r o p e r a t i n gp r e s s u r e i na d d i t i o n , t h eh i g h e r o p e r a t i n gp r e s s u r er e s u l t si nt h em o r ea m o u n t so f t h er e l e a s e ds u l f u r o u sg a s e s t h e r e f o r e ， t h eh i 曲o p e r a t i n gp r e s s u r ei nt h ef u e lr e a c t o rs h o u l db ea v o i d e dw h e np o s s i b l e m o r e o v e r , t h ee f f e c t so ft h eo x y g e ne x c e s sr a t i oo nt h ec a r b o nd e p o s i t i o na n ds u l f u rr e l e a s ea r en o t n e g l e c t e d w h e nt h eo x y g e ne x c e s sr a t i oi n c r e a s e sf r o m0 2t o0 8 ，t h er e l e a s e da m o u n to f t h es u l f u r o u sg a s e sg r e a t l yg r o w s h o w e v e r , w h e nt h eo x y g e ne x c e s sr a t i or i s e sf r o m0 9 t 01 4 ，t h ee f f e c t so fr e d u c i n go x y g e ne x c e s sr a t i oo nt h er e l e a s e da m o u n to ft h es u l f u r o u s g a s e si sq u i t es m a l l ，e s p e c i a l l yw h e nt h er e a c t i n gt e m p e r a t u r ei sl e s st h a n7 0 0 i nt h ea i r r e a c t o r , t h eh i g h e rr e a c t i n gt e m p e r a t u r er e d u c e st h e c o n v e r s i o no fc a s t oc a s 0 4e s p e c i a l l y w h e nt h eo x y g e ne x c e s sr a t i oi ss m a l l e rt h a n0 7 5 t h eo x y g e ni nt h er e a c t o rs h o u l d r e m a i nal i t t l ee x c e s s i v eb e c a u s et h eb i g g e ro x y g e ne x c e s sr a t i oi sh e l p f u lt ot h e c o n v e r s i o no fc a st oc a s 0 4 t w ok i n d so fc o m p o u n do x y g e nc a r r i e rs a m p l e sh a v eb e e np r e p a r e db yt h ei n c i p i e n t w e ti m p r e g n a t i o nm e t h o dw i t ht h es a t u r a t e ds o l u t i o no fn i c k e ln i t r a t ea n di r o nn i t r a t e r e s p e c t i v e l ya st h ea c t i v e - p h a s ep r e c u r s o ro nt h es u r f a c e so fc a l c i u ms u l f a t ep a r t i c l e s n l c r e a c t i v i t yo fo x y g e nc a r r i e rw i t hb o t ht h eg a s e o u sa n ds o l i df u e l si sm u c hb e t t e rt h a n b e f o r ei m p r e g n a t i o n 1 1 1 eh i g h e ri m p r e g n a t i o na m o u n ti m p r o v e so b v i o u s l yt h er e a c t i v i t y o fc a s 0 4o x y g e nc a r d e rw i t hg a s e o u sa n ds o l i df u e l s t h er e a c t i v i t yo fc o m p o u n do x y g e n c a r r i e rw i t hs l u d g ec h a ro rc o r ns t r a wc h a ri sm u c hb e t t e rt h a nw i t hc o a lc h a r t h i s i n d i c a t e st h a ts l u d g ec h a ra n dc o r ns t r a wc h a ra r em o r es u i t a b l ei nc l c s y s t e mu s i n gs o l i d f u e l s i na d d i t i o n , i ti sf o u n dt h a ta f t e rt h ep r e - t r e a t m e n to fc a s 0 4o x y g e nc a r r i e rw i t h s t r o n ga c i d s ，t h ea d d i t i o no fc a c 0 3n a n o p a r t i c l e sg r e a t l yi m p r o v e dt h er e c y c l ea b i l i t yo f c a l c i u mb a s e do x y g e nc a r r i e r t h et h e r m a ld e c o m p o s i t i o nb e h a v i o ro fc a l c i u mb a s e do x y g e nc a r d e ri nn i t r o g e n a t m o s p h e r ei sa l s os t u d i e d c a s 0 4p a r t i c l e sb e g i nt od e c o m p o s es l o w l yw h e nt h er e a c t i n g t e m p e r a t u r ea c h i e v e s12 5 0 t h ed e c o m p o s i t i o nr a t eo b v i o u s l ya c c e l e r a t e so n c et h e r e a c t i n gt e m p e r a t u r ei n c r e a s e st o13 0 0 i nt h ea i rr e a c t o r t h ed e c o m p o s i t i o no fc a s 0 4 c a nb ea v o i d e da tt h et e m p e r a t u r el o w e rt h a n13 0 0 i nt h ed e c o m p o s i t i o n , t h eg r o w t h a c t i v a t e de n e r g yo fp r o d u c e dc a oi sl o w e rt h a nt h en u c l e a t i o na c t i v a t e de n e r g yo fc a o t h e r e f o r e ，o n c et h en u c l e a t i o no fc a oo c c u r si nt h es u r f a c eo ft h eo x y g e nc a r d e r , i t c a ng r o wr a p i d l y t h ea c t i v a t e de n e r g yr e d u c e sm o n o t o n i c a l l yw i t ht h ei n c r e a s i n go f c o n v e r s i o no fc a s 0 4 t h r o u g ht h ed o u b l e - e x t r a p o l a t e dm e t h o da n dp o p e s c um e t h o d ，t h e a c t i v a t e de n e r g yo ft h ed e c o m p o s i t i o no fc a s 0 4w i t h o u ta n yd i s t u r b a n c eo fs i d er e a c t i o n s i sc a l c u l a t e dt ob e9 9 2 15k j m 0 1 t h em o s tp o s s i b l ed e c o m p o s i t i o nm e c h a n i s mo f c a s 0 4i sn u c l e a t i o na n dn u c l e ig r o w t hm e c h a n i s m t h em o s tl i k e l ym e c h a n i s m f u n c t i o ni sc h a r a c t e r i z e db y 卜i n ( 1 一x ) 2 i t i so b s e r v e dt h a tt h ep a r t i a lp r e s s u r eo ft h er e d u c t i v eg a s e sh a sas i g n i f i c a n t e f f e c to nt h ea m o u n to ft h er e l e a s e ds u l f u r o u sg a s e s t h et l i g hp a r t i a lp r e s s u r eo ft h e 青岛科技大学研究生学位论文 r e d u c t i v eg a s e si sb e n e f i c i a lt or e d u c et h er e l e a s e da m o u n to fs u l f u r o u sg a s e s w h e nt h e r e a c t i n gt e m p e r a t u r ei n c r e a s et o10 0 0 o rh i g h e r , t h er e l e a s eo fs u l f u r o u sg a s e sc a nb e i n h i b i t e df u l l yi ft h ep a r t i a lp r e s s u r eo fc oo rh 2m a i n t a i n sa b o v e5 0k p a i np a r t i c u l a r , t h ec o n v e r s i o no fc a s 0 4t oc a sc a l lr e a c h10 0 t h ef l o wr a t eo fc i r c u l a t i n gc a s 0 4o x y g e nc a r r i e ri si m p o r t a n tt ot h es y s t e mh e a t e f f i c i e n c y , t h ec o n c e n t r a t i o no fc 0 2a n dh 2 0 i nt h eg a s e se m i t t e df r o mt h ef u e lr e a c t o r a n dt h eh e a ti n t e g r a t i o no f t h es y s t e m 1 1 1 eg r e a tf l o wr a t eo fc i r c u l a t i n gc a s 0 4o x y g e n c a r r i e ri n c r e a s e st h ec o n c e n t r a t i o no fc 0 2a n dh 2 0i nt h eg a s e sf r o mt h ef u e lr e a c t o r s i m i l a r l y , t h e h e a te f f i c i e n c yo ft h es y s t e mi s i m p r o v e dm o n o t o n i c a l l yw i t ht h e i n c r e a s i n go ft h ef l o wr a t eo fc i r c u l a t i n gc a s 0 4 h o w e v e r , t h ei n c r e a s i n gr a t eo ft h e h e a te f f i c i e n c ys l o w sd o w nw h e nt h ef l o wr a t eo fc i r c u l a t i n gc a s 0 4i n c r e a s e s w h e n t h eh e a te f f i c i e n c yr e a c h e s4 0 i t si n c r e a s i n gr a n g ei sq u i t es l i g h t k e yw o r d s ：c h e m i c a l - l o o p i n gc o m b u s t i o ns u l f u rr e l e a s e p a r t i a lp r e s s u r eo f r e d u c t i v eg a s e s r e a c t i o nk i n e t i c s 。 青岛科技大学研究生学位论文 目录 l 刖吾”“”“”一”“”一“”一“”一”“”一”“l 1 1 本文研究背景1 1 1 1c 0 2 过量排放的危害l 1 1 2c 0 2 减排的紧迫性3 1 2 减排c 0 2 技术研究进展3 1 2 1 吸收分离法4 1 2 2 吸附分离法4 1 2 3 富氧燃烧法4 1 2 4 化学链燃烧技术5 1 3 化学链燃烧技术的研究进展及发展前景6 1 3 1 载氧体的制各与反应性研究7 1 3 2 载氧体氧化还原反应的动力学研究1 2 1 3 3 反应器的设计与运行研究1 6 1 3 4 包含化学链燃烧的联产系统1 8 1 4 本文研究内容及创新点2 0 2 复合型载氧体颗粒的制备和反应特性研究2 1 2 1 弓i 言2 l 2 2 复合型载氧体颗粒的制备2 l 2 2 1 实验设备及仪器2 l 2 2 2 实验药品2 2 2 2 3 金属1 金属复合型载氧体的制备步骤2 2 2 2 4 非金属非金属复合犁载氧体的制备步骤2 2 2 2 5 煤焦颗粒、污泥半焦和玉米秸秆半焦颗粒的制备步骤2 3 2 2 6c a s o 。与金属氧化物的配比的计算2 3 2 3 复合犁载氧体反应性能表征2 5 2 3 1 浸渍金属离子对载氧体同气体燃料反应的影响2 5 2 3 2 浸渍金属离子后载氧体同同体燃料反应的性能研究2 6 2 3 3 复合型载氧体同污泥半焦和玉米秸秆半焦颗粒反应的性能3 2 2 3 4 非金属非金属复合型载氧体颗粒循环性能的研究3 3 2 4 本章小结3 5 3 惰性气氛下c a s 0 4 热分解过程的动力学研究3 7 3 1 弓l 言3 7 3 2 惰性气氛下c a s o 。热分解过程的实验研究3 8 3 2 1 实验设备及仪器3 8 3 2 2 实验药品3 8 3 2 3 实验步骤3 8 钙基载氧体在化学链燃烧技术中的应用研究 3 3 惰性气氛下c a s o 。热分解反应的实验结果3 9 3 3 1 反应前c a s 0 4 颗粒的表面形态和粒度分析3 9 3 3 2 升温速率对c a s o 。颗粒分解反应的影响4 0 3 3 3 反应气氛中氧气浓度对c a s 0 4 颗粒分解反应的影响4 l 3 3 4 反应后c a s 0 4 颗粒的表面形态分析4 2 3 4c a s 0 4 热分解反应中动力学方程的建立4 3 3 4 1 非等温动力学分析方法4 4 3 4 2 最概然机理方程和动力学参数的确定4 7 3 5 本章小结5 2 4 钙基化学链燃烧系统中硫释放和碳沉积的热力学研究5 4 4 1 弓l 言5 4 4 2 热力学系统的建立和计算方法的研究5 4 4 2 1 平衡态热力学计算方法的研究5 4 4 2 2 反应温度对c a s 0 4 、c a s 和c a o 相互转化的影响5 6 4 2 3 化学平衡状态下c a s 0 4 还原反应和再生反应的研究5 6 4 3 热力学计算结果与讨论5 8 4 3 1 反应温度对平衡态下含硫气体释放的影响5 8 4 3 2 操作压力对含碳产物组分和沉积量的影响6 2 4 3 3 氧原子过量系数对含碳产物组分和沉积量的影响“ 4 3 4 合成气中有效气含量对含碳产物组分和沉积量的影响6 5 4 3 5 操作压力对含硫气体释放量的影响6 7 4 3 6 氧原子过量系数对含硫气体释放量的影响6 8 4 3 7 合成气中有效气含量对含硫气体释放量的影响6 9 4 3 8 操作压力对c a s 0 4 向c a s 转化率的影响7 0 4 3 9 氧原子过量系数对c a s 0 4 向c a s 转化率的影响7 l 4 3 1 0 合成气中有效气含量对c a s o 。向c a s 转化率的影响7 l 4 3 1 l 氧原子过量系数对氧化过程中c a s 向c a s 0 4 转化率的影响7 3 4 4 本章小结7 5 5c a s 0 4 载氧体同气体燃料c o 、h 2 的反应特性和动力学研究7 6 5 1 弓i 言7 6 5 2c a s 0 4 同c o 和h 2 反应过程的实验研究7 6 5 2 1 实验药品7 6 5 2 2 实验仪器7 6 5 2 3 实验步骤7 7 5 3c a s 0 4 同c o 反应过程的性能研究7 7 5 3 1 升温速率对c a s 0 4 同c o 反应过程的影响7 7 5 3 2 反应温度对c a s 0 4 同c o 反应过程的影响8 l 5 3 3c a s 0 4 同c o 反应过程动力学方程的建立8 2 5 3 4 还原性气体浓度对c a s 0 4 同c o 反应过程的影响8 6 5 4c a s 0 4 同h 2 反应过程的性能研究9 0 6 2 a s p e np l u s 模拟工具介绍1 0 1 6 3 煤基化学链燃烧双载氧体系统模型的建立1 0 2 6 3 1 a s p e np l u s 模型的建立1 0 2 6 3 2 系统最佳操作区间的界定1 0 4 6 4 模拟结果与讨论1 0 5 6 4 1 系统最佳操作区间的界定1 0 5 6 4 2 还原反应器反应温度对烟气中痕量组分含量的影响1 0 6 6 4 3c a s 0 4 循环流蛩对还原反应器放热量的影响? 一1 0 7 6 4 4c a s 0 4 循环流量对氧化反应器放热量的影响1 0 8 6 4 5c a s 0 4 循环流量对r e d i 出口气体中c 0 2 与水蒸汽体积浓度的影响1 0 9 6 4 6c a s 0 4 循环流量对系统热效率的影响l1 0 6 5 本章小结l l o 结论与展望0 00000 000 11 2 参考文献i1 5 致i 射一0 0090oooo000000 一1 2 7 攻读学位期间发表的学术论文目录o o qooo 1 2 8 钙基载氧体在化学链燃烧技术中的应用研究 青岛科技大学研究生学位论文 符号说明 物理意义 反应过程中载氧体的转化率 反应时间 反应常数 反应时间在t 时刻对应的样品质量 载氧体还原反应前的样品质量 载氧体氧化反应结束时的样品质量 微分形式的动力学机理函数 积分形式的动力学机理函数 反应温度 反应起始温度 升温速率 反应活化能 指前因子 普适气体常量 化学反应的摩尔g i b b s 自由能变化量 标准摩尔g i b b s 自由能变化量 反应物或生成物的化学计量数 i 组分化合物的标准生成自由能 ： 标准平衡常数 还原过程的氧原子过量系数 氧化过程的氧原子过量系数 单位 s k g k g k g m i n k j k m 0 1 k j k m o l k k j t o o l k j m