本项目内容包括 (1)研究了钙基化学链燃烧系统中CaSO4/CaS/CaO 三相转化热力学。较低的反应温度和反应平衡气氛中较高的SO2的气体分压降低固体产物中CaO的含量, 还原应器内的温度应控制在850~1000℃范围内。(2) 探索了钙基化学链燃烧系统循环和析硫出规律。氧原子过量系数增大,固体产物中CaS的摩尔量将大大降低,CaO的摩尔量却显著增加。当温度达到1500 ℃时,生成物几乎全是CaO;但在1000 ℃以下, CaS氧化生成CaSO4。在此过程中,CaO是副产物,空气反应器的操作温度为1100 ℃。(3) 研究了CaSO4氧化/还原动力学方程。得出了硫酸钙同一氧化碳、氢气的还原反应动力学,硫化钙氧化反应可以用两段动力学方程表示,前一段受反应控制,后一段受内扩散控制。(4)建立了两种CaSO4颗粒的改性方法,即纳米级CaCO3颗粒掺入法和负载金属氧化物法,改性后的CaSO4载氧体反应活性和循环性优异。(5) 系统研究了CaSO4颗粒和改性的CaSO4颗粒与煤焦的反应规律。复合型载氧体同煤焦反应时间缩短。浸渍Fe的硫酸钙载氧体同固体燃料煤焦颗粒反应具有良好的循环性。
英文主题词solid fuel; CaSO4 oxygen carrier particle; oxygen transfer; coupling