高铝耐火砖负载NiO氧载体的沼气化学链重整制氢流化床实验研究

高铝耐火砖负载NiO氧载体的沼气化学链重整制氢流化床实验研究

论文摘要

沼气含有60%CH4和40%CO2,可作为有效的化学链重整(chemical looping reforming,CLR)制氢原料。以耐高温和高强度的高铝耐火砖为惰性载体,采用浸渍法制备Ni基氧载体。在批次进料流化床反应器中开展多种反应条件下CLR实验研究,并对比沼气干重整和沼气湿重整特性。结果显示,湿重整环境下沼气能够更好的转化为目标产物H2。合理的控制反应条件,能够更进一步将沼气的CO2转化为CO,从而提高沼气中各组分的利用程度。提高反应温度和水蒸气浓度有利于产生较多的H2和CO,具有较高的H2产率和H2/CO摩尔比。155次循环测试中,氧载体的物理化学性能保持较好,能够得到稳定的H2浓度。氧载体的机械性能较好,155次循环后仍能满足流化床的使用要求,磨损率仅为0.034%/h。较高反应温度下,氧载体颗粒未出现烧结、流化性能稳定。热平衡模拟显示,可通过调节氧载体与沼气比例达到系统的自热运行,然而需要以降低H2产率为代价。因此,在大型CLR系统中,需要开展经济与能耗的整体评估,以优化沼气CLR的整体性能。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 梅道锋,赵海波,晏水平,王琳,狄雪婷

关键词: 化学链重整,基氧载体,沼气,制氢,流化床

来源: 中国电机工程学报 2019年24期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑,农业科技

专业: 环境科学与资源利用,新能源,农业工程

单位: 农业农村部长江中下游农业装备重点实验室(华中农业大学),煤燃烧国家重点实验室(华中科技大学)

基金: 国家重点研发计划项目(2018YFB0605402),国家自然科学基金项目(51906083),湖北省自然科学基金(2018CFB376)~~

分类号: S216.4;X701

DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.182557

页码: 7253-7262+7498

总页数: 11

文件大小: 1456K

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