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CaSO4氧载体与CO反应中Boudouard反应的热力学分析及其抑制研究
  • ISSN号:1000-6613
  • 期刊名称:《化工进展》
  • 时间:0
  • 分类:TK16[动力工程及工程热物理—热能工程]
  • 作者机构:[1]昆明理工大学冶金节能减排教育部工程研究中心,云南昆明650093, [2]东南大学能源与环境学院,江苏南京210096
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51306084,51276037).
中文摘要:

在反应温度500~1200℃、CO浓度0.5%~99.0%、CO2浓度0~70%和SO2浓度0~10%条件下,利用化学平衡常数,对化学链燃烧 CaSO4与CO反应过程中Boudouard反应的可行性展开热力学研究,获得了抑制Boudouard反应及积碳生成的方法。由于CaSO4竞争还原反应和Boudouard反应平衡常数的表达形式不同,通过比较各个反应的CO平衡转化率以判断各个反应进行程度的高低。在化学链燃烧燃料反应器适宜温度范围(850~1050℃),CO 浓度越高,Boudouard 反应越容易进行,SO2浓度对 Boudouard 反应进行的程度没有影响。而提高反应温度和反应气中CO2浓度,则有利于抑制Boudouard反应的进行。当气体反应物中CO2浓度超过3.7%,即使CO浓度达到95.0%,Boudouard反应不能进行。

英文摘要:

For the application of CaSO4 oxygen carrier in chemical looping combustion (CLC),the thermodynamic of Boudouard reaction during the process of CaSO4 reduction with CO were investigated at 500-1200℃,at different CO concentrations (0.5%-99.0%),CO2 concentrations (0-70%) and SO2 concentrations (0-10%). And the control method of the Boudouard reaction for less carbon deposition on oxygen carrier was discussed. The expression forms of the equilibrium constants of CaSO4 reductions and Boudouard reaction differed,and therefore,direct comparisons on the extents of the chemical reactions cannot be done. The extents of the chemical reactions of the competitive reductions of CaSO4 and the side reaction of the Boudouard reaction were analyzed based on the CO equilibrium conversions. For the suitable temperature of fuel reactor in CLC (850-1050℃),higher CO concentrations favor the Boudouard reaction,while the SO2 concentrations had no effects on the extent of the Boudouard reaction. The Boudouard reaction was suppressed at higher reaction temperatures and higher CO2 concentrations. Furthermore,when the CO concentration was at 95%and the CO2 concentration in the gas reactant was above 3.7%,the Boudouard reaction was not able to be initiated.

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期刊信息
  • 《化工进展》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化工学会 化学工业出版社
  • 主编:曹湘洪
  • 地址:北京市东城区青年湖南街13号
  • 邮编:100011
  • 邮箱:hgjz@263.net
  • 电话:010-64519500/9501/9502
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6613
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1954/TQ
  • 邮发代号:82-311
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,中国精品科技期刊,中国百种中国杰出学术期刊,第七届全国石油和化工行业优秀期刊一等奖,吕国化工学会会刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:37234