化学链燃烧过程中钛铁矿(Fe2TiO5)载氧体颗粒的结构及化学反应性能演变文献综述

 2022-10-24 09:10

文献综述(或调研报告):

3.1化学链燃烧(CLC)技术简介

化学链燃烧是一种基于CO2零排放理念的无焰燃烧技术[1]。与传统燃烧相比,该技术的最大优点是借助于中间载体在氧化-还原反应器间的循环,避免了燃料与空气的直接接触,在化学转化的同时实现了CO2的分离,具有CO2内分离的本质特性,在降低CO2捕集能耗方面具有优势[2]。

化学链燃烧系统主要由三个部分组成,如图1所示,分别是燃料反应器(Fuel reactor, FR)、空气反应器(Air reactor, AR)和载氧体。化学链燃烧将传统的一步燃烧反应分解为两步气固接触的还原-氧化反应。载氧体在燃料反应器中发生还原反应成为低价的氧化物,燃料被氧化为CO2和水蒸气,反应式如(1);在燃料反应器中生成的气体不会被空气稀释,可以得到高浓度的CO2,被还原的载氧体通过循环路径进入空气反应器与空气中的氧气发生氧化反应,成为高价氧化物,如式(2)。在化学链燃烧中,燃料不与空气直接接触,不会产生燃料型NOx,燃料反应器中的燃烧温度一般在1000℃以下,低于传统的燃烧温度1500℃,热力型NOx的生成也可以得到有效的控制。因此,化学链燃烧技术不仅能够高效的分离出CO2,还可以大大降低NOx的生成。

CO2, H2O

少量O2,N2

MexOy

空气反应器

燃料反应器

MexOy-1

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