/知名财经评论家
/央视特邀财经评论家
主力建仓手法惜售
09:30外盘纵览|独特解析国际形势
10:30财眼观市|黄金节点解盘时刻
13:30财赋箴言|解析股市操作心理
14:30策略聚焦|独家解析盘面策略
股市一哥直播
技术帝精准做T
9:30大盘解读|五维分析法判断大盘
11:30午评博客|盘面总结+午盘策
16:00集中解股|集中回复股友提问
20:00晚间互动|与股友交流+教授
霹雳股侠直播
跟庄9月5连盈
8:30盘前综述|热点数据盘前解读
9:30盘中掘金|操盘策略实时分享
13:00午后擒牛|午后热点时事点评
19:30技术分享|炒股战法定期分享
9月精选白马股
8:30大盘解读|技术分析研判大盘
11:30午评文章|热点总结及预判
16:00盘后分析|解答问股留言回复
20:00晚间热点新闻|互动交流
跟庄胜率83.33%
单股名额已不多
单股7连胜不败
实战排行榜第一
百发百中6连胜
原来的我回来了
金手指稳健操盘
9月胜率86%
概念股1号疯抢
十月稳健牛首发
实战排行（模拟盘）
收益率128%
交易日：175天
交易日：175天
收益率42.3%
交易日：175天
牛仔网不向任何客户提供代客理财或QQ刷单咨询等业务；任何私下收取咨询费或推销非牛仔网官网【】提供的服务行为均属于个人非法、违规行为，与牛仔网无关。请勿上当受骗！一经发现，请您及时向牛仔网举报，查证属实可获牛仔网金币奖励。举报电话：010-，举报邮箱：。
唯一官方客服电话
（工作时间：周一至周五 8:30-17:30）
重庆东金投资顾问有限公司（证券投资咨询机构ZX0177） 重庆市江北嘴江北城聚贤街25号金融城3号T3栋19楼2号
渝公网安备 73号 渝B2- 渝ICP备号-3 Copyright & 2009- All Rights Reserved基于Cu基载氧体的化学链燃烧技术--《北京科技大学》2015年博士论文
基于Cu基载氧体的化学链燃烧技术
【摘要】：二氧化碳捕集与封存(Carbon CaptureStorage, CCS)技术作为减少温室气体排放最直接最有效的手段,其应用的主要障碍在于CO2捕集工艺的巨大能耗,因而如何降低C02捕集能耗成为了CCS技术研发的焦点。化石燃料的化学链燃烧(Chemical-Looping Combustion, CLC)技术具有先天性的近零能耗捕集CO2的功能,而且还具有能量利用效率高、污染物质近零排放的特点,是一种极具发展前景的新技术。然而,目前关于化学链燃烧技术的研究大都以火力发电为应用对象,其系统多为在900℃以上高温下工作的串行流化床,因而存在着高温积碳与烧结以及流动磨损等导致的载氧体使用寿命过短以及系统密封性差等问题,使得化学链燃烧系统迄今仍未有实际的工程应用。基于此,本文提出了一种基于Cu基载氧体的化学链燃烧新工艺,并对Cu基载氧体的性能及循环寿命进行了系统深入的研究。主要研究内容如下
本文是以Cu基载氧体的利用为切入点的。Cu基载氧体具有氧化与还原均为放热过程的独特性质,该特性使得固定床的采用,以及氧化与还原过程不间断供热的实现成为可能,其缺点是金属Cu的熔点较低因而在高温下工作时易发生烧结。首先采用固定床反应器,TPR和热重分析仪测定了H2、CO和CH4与Cu基载氧体在不同温度下的还原特性。结果表明,在与Cu基载氧体发生完全反应所需的最低温度上,H2和CO分别为300℃和225℃,而CH4则为650℃,还发现CH4与Cu基载氧体在550℃反应时会发生积碳。此外,通过测定在350℃和700℃下焙烧时载氧体的CO化学吸附量随焙烧时间的变化发现,Cu基载氧体在350℃焙烧温度下的化学吸附量明显大于700℃下的化学吸附量,且350℃下的化学吸附量随时间的下降趋势明显小于700℃下的化学吸附量随时间的下降趋势,说明通过降低工作温度可以抑制载氧体的烧结现象。据此,本文提出了以基于Cu基载氧体、采用固定床反应器、引入CH4预重整过程(包括CH4水蒸气重整和CH4二氧化碳重整)为特征的化学链燃烧新工艺,通过将CH4转化为H2和CO可大幅降低CH4进行化学链还原反应所需的温度,从而在根本上克服CH4与Cu基载氧体在反应过程中存在的上述问题。本化学链燃烧新工艺可用于替代燃气中压、低压蒸汽锅炉、燃气热水锅炉以及导热油炉等,在实现清洁高效供热的同时,还可近零能耗捕集CO2,进而副产液体CO2。
本文基于该新工艺,以Cu为活性组分,以Al2O3或SiO2为惰性载体,分别采用浸渍法和机械混合法制备出了多种Cu基载氧体,并采用固定床反应器对其反应性能进行了评价。结果表明：浸渍法制备的载氧体具有良好的初期反应活性,但由于受到活性组分饱和担载量的制约,其载氧率较低；而机械混合法可达到极高的载氧率,同时,通过将活性组分Cu粉的粒度控制在25～38μm的范围,并控制惰性载体颗粒的粒度明显小于载氧体颗粒的粒度,可得到良好的初期反应活性。两种机械混合法制备的Cu/SiO2-M和Cu-Ni/Al2O3-M的载氧率分别达到了0.167和0.177,并可在还原过程GHSV(H2)为200h-1、氧化过程GHSV(O2)为95h-1、入口温度500℃的条件下与H2和O2发生完全的反应,即当还原产物气中的H2和氧化产物气中的O2突破1%时,载氧体的还原利用率和氧化利用率分别达到了90%以上
本文还基于该工艺,在入口温度500℃的固定床反应器中对Cu-Ni/Al2O3-M和Cu/SiO2-M的循环性能进行了评价。结果表明,Cu-Ni/Al2O3-M在氧化过程中的性能衰减明显,氧化利用率在第120次循环时降至27.7%。相比之下,Cu/SiO2-M的氧化利用率在第360次循环时仍维持在50%以上,但在第420次循环时降至30.6%。对于还原过程,Cu-Ni/Al2O3-M和Cu/SiO2-M的性能衰减均较轻微,Cu-Ni/Al2O3-M的还原利用率在120次循环后仍维持在86.8%,而Cu/SiO2-M在420次循环之后仍维持在80%左右。通过对循环后载氧体的XRD和SEM表征发现,载氧体性能衰减的主要原因是载氧体颗粒发生了局部粉化、堆密并形成团聚块,团聚块内的反应气体扩散受阻,而团聚块的形成还使得载氧体填充床的压损增大从而导致反应气流分布不均。据此,本文提出了一种基于对劣化后载氧体再造粒的载氧体再生方法,并阐明了其再生机理。结果表明,通过对劣化后的载氧体重新造粒可使填充床压损和载氧体利用率恢复到接近初期的水平。
本文还提出了一种可应用于天然气集中供暖领域的、基于CO2化学吸收工艺、以化学链燃烧反应热的品质下降为代价的CO2热化学增压新技术,其作用是在不引起系统能量利用效率下降的前提下,减少制取液体CO2时的CO2压缩功耗。CO2热化学增压的工作原理是,在常压和较高温度(高于供暖回水温度,一般为60℃)的吸收塔工作条件下,对还原产物气体进行CO2吸收,然后在加压和更高温度的再生器工作条件下,以高品质的化学链燃烧反应热为再生热源投入到再生器内换热器,对吸收富液进行再生。这样,在再生器顶部的冷凝器出口便可得到增压了的CO2。由于吸收反应的放热和再生器顶部冷凝器的水蒸气冷凝热均可由供暖回水来回收,因而该CO2增压过程实质上不存在热量的消耗,显然,该CO2增压过程的驱动力是化学链燃烧反应热品质的降低。
本文结合CO2热化学增压,对化学链燃烧新工艺系统进行了放大实验。以Ni基重整催化剂为CH4二氧化碳重整催化剂,以Cu-Ni/Al2O3-M和Cu/SiO2-M为载氧体,首先进行了CH4二氧化碳重整实验,分析了温度、空速等对CH4二氧化碳重整反应的影响规律。然后在重整反应器出口550℃、GHSV(CH4)为50h-1、化学链燃烧反应温度450～600℃的条件下,进行了还原与氧化循环实验。结果表明,CH4预重整过程的CH4的转化率为85%左右,在还原过程中CH4二氧化碳重整产生的H2和CO可与载氧体发生完全反应,而当H2浓度或O2浓度突破1%时,载氧体的还原利用率和氧化利用率分别达到了80.7%和71.4%。此外,以氧化反应过程的反应热为再生热源,对在还原过程中70℃下吸收了CO2的吸收富液进行再生时,在137℃下再生器的压力达到了2.5MPa,表明CO2热化学增压新技术具有明显的CO2增压效果。
【关键词】：
【学位授予单位】：北京科技大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2015【分类号】：TQ038【目录】：
致谢5-6摘要6-9Abstract9-12目录12-15术语表15-171 引言17-192 文献综述19-38 2.1 CO_2排放对气候的影响19 2.2 CO_2捕集、利用与封存技术19-25
2.2.1 CO_2捕集技术20-22
2.2.2 CO_2分离技术22-24
2.2.3 CO_2的运输、利用与封存技术24-25 2.3 化学链燃烧技术研究现状25-34
2.3.1 化学链燃烧技术概述25-27
2.3.2 化学链燃烧反应器研究现状27-29
2.3.3 化学链燃烧载氧体的研究现状29-32
2.3.4 化学链燃烧系统分析及与其他系统的耦合32-34 2.4 Cu基载氧体的研究现状34-35 2.5 化学链燃烧技术尚待解决的问题35-36 2.6 本文研究内容36-383 化学链燃烧新工艺38-55 3.1 实验38-42
3.1.1 载氧体的制备38-39
3.1.2 固定床微反应器39-40
3.1.3 程序升温还原(TPR)实验40
3.1.4 CO化学吸附实验40-41
3.1.5 热重(TGA)实验41
3.1.6 实验仪器及所用气体41-42 3.2 结果与讨论42-54
3.2.1 固定床反应器评价结果42-48
3.2.2 TPR评价结果48
3.2.3 TGA评价结果48-50
3.2.4 焙烧温度对Cu基载氧体烧结特性的影响50-51
3.2.5 化学链燃烧新工艺51-54 3.3 本章小结54-554 载氧体的筛选55-73 4.1 实验55-58
4.1.1 载氧体的制备55-57
4.1.2 实验装置57
4.1.3 数据处理57-58
4.1.4 载氧体的表征58 4.2 结果与讨论58-72
4.2.1 浸渍法制备载氧体的反应性能58-60
4.2.2 机械混合法制备载氧体的反应性能60-72 4.3 本章小结72-735 颗粒粒度的优化73-80 5.1 实验73 5.2 结果与讨论73-78
5.2.1 Cu粉粒度对载氧体还原反应性能的影响73-75
5.2.2 Cu粉粒度对载氧体氧化反应性能的影响75-77
5.2.3 载氧体颗粒粒度对载氧体反应性能的影响77-78 5.3 本章小结78-806 载氧体循环性能的研究80-96 6.1 实验80-82
6.1.1 载氧体的制备80
6.1.2 实验装置80-81
6.1.3 载氧体的表征81
6.1.4 Cu粉的表征81-82 6.2 结果与讨论82-95
6.2.1 Cu-Ni/Al2O_3-M的循环寿命82-86
6.2.2 Cu/SiO_2-M的循环寿命86-95 6.3 本章小结95-967 CO_2热化学增压法与基于新工艺的10kW级放大实验96-107 7.1 重整过程98-102 7.2 还原过程102-104 7.3 氧化过程104-105 7.4 CO_2增压过程105 7.5 本章小结105-1078 结论107-111参考文献111-122作者简历及在学研究成果122-127学位论文数据集127
欢迎：、、)
支持CAJ、PDF文件格式
【参考文献】
中国期刊全文数据库
王逊,张世铮,蔡睿贤;[J];工程热物理学报;1999年03期
金红光;[J];工程热物理学报;2000年02期
王逊,张世铮;[J];工程热物理学报;2000年05期
郑瑛;王保文;宋侃;郑楚光;;[J];工程热物理学报;2006年03期
洪慧;金红光;杨思;;[J];工程热物理学报;2006年05期
姜江;金晶;段惠维;陈磊;;[J];工程热物理学报;2009年03期
秦翠娟;沈来宏;肖军;高正平;;[J];锅炉技术;2008年05期
夏明珠,严莲荷,雷武,王风云,朱彬,赵小蕾;[J];现代化工;1999年05期
沈来宏;肖军;肖睿;张辉;;[J];中国电机工程学报;2007年02期
孙正平;;[J];中国高新技术企业;2009年13期
【共引文献】
中国期刊全文数据库
朱德春;;[J];安徽化工;2007年02期
李凝;;[J];催化学报;2008年10期
罗忠涛;马保国;杨久俊;李相国;;[J];材料导报;2011年11期
马双忱;孙云雪;马京香;苏敏;金鑫;;[J];电力环境保护;2009年06期
罗超;查智明;邓中乙;;[J];电力科技与环保;2010年06期
李新春;孙永斌;;[J];能源技术经济;2010年04期
王芳;归柯庭;;[J];东南大学学报(自然科学版);2008年01期
肖睿;张帅;郑文广;宋启磊;杨一超;;[J];东南大学学报(自然科学版);2010年05期
李振山;韩海锦;蔡宁生;;[J];动力工程;2006年04期
丁宁;郑瑛;罗聪;郑楚光;;[J];动力工程学报;2010年09期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库
路勇，邓存，丁雪加，沈师孔;[J];催化学报;1995年06期
许峥,李玉敏,张继炎,张鎏,何菲;[J];催化学报;1997年05期
李振山;韩海锦;蔡宁生;;[J];动力工程;2006年04期
郑京;[J];山东环境;2003年01期
余长春,丁雪加,沈师孔;[J];分子催化;1993年02期
任杰，陈仰光，吴东，范文浩，冯大明;[J];分子催化;1994年03期
史克英，徐恒泳，商永臣，范业梅，徐国林;[J];分子催化;1995年03期
余长春,路勇,刘育,薛锦珍,沈师孔;[J];分子催化;1997年04期
金红光;[J];工程热物理学报;2000年02期
金红光,王宝群;[J];工程热物理学报;2004年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库
刘杨先;张军;盛昌栋;张永春;袁士杰;;[J];现代化工;2008年09期
秦翠娟;沈来宏;肖军;高正平;;[J];锅炉技术;2008年05期
郑敏;沈来宏;肖军;秦翠娟;;[J];工程热物理学报;2010年10期
肖睿;张帅;郑文广;宋启磊;杨一超;;[J];燃烧科学与技术;2011年02期
魏国强;何方;黄振;赵坤;李新爱;李海滨;;[J];化工进展;2012年04期
王杰;王文举;朱曙光;熊荣辉;刘心志;;[J];现代化工;2012年11期
李广龙;;[J];山东化工;2013年02期
刘永卓;郭庆杰;田红景;;[J];化工进展;2014年06期
段慧维;张建民;陈磊;屈星星;林洁;;[J];山西能源与节能;2007年01期
王雷;卢海勇;沈来宏;;[J];煤炭转化;2008年03期
中国重要会议论文全文数据库
李振山;韩海锦;蔡宁生;;[A];中国动力工程学会第三届青年学术年会论文集[C];2005年
郭庆杰;刘永卓;田红景;王许云;;[A];中国颗粒学会第七届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2010年
姜旭;王翠苹;徐承浩;狄海生;;[A];高等学校工程热物理第十九届全国学术会议论文集[C];2013年
田红景;郭庆杰;;[A];中国颗粒学会第六届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集（上）[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库
张筱松;[D];中国科学院研究生院（工程热物理研究所）;2009年
田红景;[D];青岛科技大学;2010年
丁宁;[D];华中科技大学;2013年
郑晓明;[D];北京科技大学;2015年
韩涛;[D];中国科学院研究生院（工程热物理研究所）;2012年
中国硕士学位论文全文数据库
程煜;[D];青岛科技大学;2013年
汪文榕;[D];华中科技大学;2012年
王磊;[D];华北电力大学;2014年
李垚;[D];西安建筑科技大学;2014年
郗艳荣;[D];青岛科技大学;2013年
贺凤娟;[D];中国科学院研究生院（工程热物理研究所）;2012年
王强;[D];重庆大学;2014年
贾伟华;[D];青岛科技大学;2014年
范峻铭;[D];西南石油大学;2015年
刘永卓;[D];青岛科技大学;2010年
&快捷付款方式
&订购知网充值卡
400-819-9993
《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司
同方知网数字出版技术股份有限公司
地址：北京清华大学 84-48信箱 大众知识服务
出版物经营许可证 新出发京批字第直0595号
订购热线：400-819-82499
服务热线：010--
在线咨询：
传真：010-
京公网安备75号,内容来自筑龙网相关的培训课程、论坛帖子、行业资讯等。筑龙网为国内最权威最专业的建筑工程学习。交流平台，超过1000万设计师、工程师和造价师在筑龙网交流、学习更多相关资料请访问日更新500篇的!(发布于:日)
此时有人在和您一起浏览筑龙优搜库
大家都在学
论坛热贴排行
课程时长：25
课程时长：29
课程时长：21
筑龙网以“成就有梦想的建筑人”为企业使命，为建筑行业从业者提供基于、直播课程、专家答疑、论坛交流的专业学习服务；同时搭建基于建筑+互联网的创业项目孵化平台，为推动行业创新发展贡献力量。 >
基载主机相关专题推荐路基等载换算计算_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
路基等载换算计算
阅读已结束，下载文档到电脑
想免费下载本文？
定制HR最喜欢的简历
你可能喜欢扫二维码下载作业帮
拍照搜题，秒出答案，一键查看所有搜题记录
下载作业帮安装包
扫二维码下载作业帮
拍照搜题，秒出答案，一键查看所有搜题记录
基因的主要载体是什么
万劫不复gl489
扫二维码下载作业帮
拍照搜题，秒出答案，一键查看所有搜题记录
染色体（书上原话0h
为您推荐：
其他类似问题
扫描下载二维码