煤的近零排放利用对以煤炭为主要能源的我国具有特殊的重要意义。本课题针对以二氧化碳接受体法无氧气化制氢为基础,结合循环流化床技术而构建的新型近零排放煤燃烧气化集成利用系统进行机理性研究。在压力热天平和所建的小型压力循环流化床实验台上进行相关过程的实验研究,获得以CaO为二氧化碳接受体的循环流化床无氧气化制氢和氧气/二氧化碳/水蒸气气氛下半焦燃烧、石灰石煅烧分解等过程的特性以及CaO接受体反应活性变化特性,同时获得燃烧气化过程中污染物生成、转化及脱除特性。在此基础上,有机结合燃烧炉和气化炉炉内反应动力学特性和流体动力特性,建立燃烧气化集成系统的数学模型,并优化系统各相关参数,为下一步的技术开发打下基础
煤的近零排放利用对以煤炭为主要能源的我国具有特殊的重要意义。本课题针对以二氧化碳接受体法无氧气化制氢为基础,结合循环流化床技术而构建的新型近零排放煤燃烧气化集成利用系统进行机理性研究。首先利用热力学平衡计算软件研究了典型煤种下气化燃烧集成利用系统的热力学特性及主要运行参数对系统性能参数的影响特性,并研究了过程主要污染物的生成、转化规律及其脱除特性。在压力热天平和所建的小型压力循环流化床实验台上进行相关反应过程的实验研究,获得了煤焦水蒸气气化、CaO碳酸化、氧气/二氧化碳气氛下半焦燃烧及CaCO3煅烧分解过程特性及CaO接受体在多次循环过程中的活性变化特性;在动力学试验的基础上,计算得到了主要反应过程的动力学参数。在动力学试验研究基础上,建立燃烧气化集成系统的数学模型,研究了多种工况下的反应特性,优化了系统压力、温度、水碳比等重要操作参数。有关的研究成果将为该近零排放系统进一步的技术开发打下基础。