铜基载氧体的焦炉煤气化学链燃烧特性

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期刊简介

主管

中国煤炭科工集团有限公司
主办

煤炭科学研究总院有限公司
煤炭工业洁净煤工
程技术研究中心
主编

解强
刊期

月刊
ISSN

1006-6772
CN

11-3676/TD

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铜基载氧体的焦炉煤气化学链燃烧特性

2024年第02期

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引用格式：

范心瑜,卢春强,左慧琮,等.铜基载氧体的焦炉煤气化学链燃烧特性[J].洁净煤技术,2024,30(2):244-256.
FAN Xinyu,LU Chunqiang,ZUO Huicong,et al.Combustion characteristics of coke oven gas chemical looping of copper-based oxygen carrier[J].Clean Coal Technology,2024,30(2):244-256.

作者：

范心瑜

卢春强

左慧琮

李志强

江磊

李孔斋

单位：

昆明理工大学冶金与能源工程学院

冶金节能减排教育部工程研究中心

摘要：

焦炉煤气(COG)是炼焦过程产生的主要副产品,含有复杂的气体成分(CO、H2、CH4、CO2),化学链燃烧是一种可实现COG高效转化与高纯CO2捕集的技术。通过溶胶凝胶法制备了一系列x%CuO/Ce-Zr-O(x=30、50、70、90)载氧体用于COG化学链燃烧反应特性研究。XRD表明,x%CuO/Ce-Zr-O载氧体物相由CuO和Ce0.67Zr0.33O2固溶体组成。由于Zr4+进入CeO2晶格中,在617cm-1处出现明显的氧空位Raman特征峰。H2-TPR、CO-TPR、CH4-TPR和COG-TPR结果表明加入Ce-Zr-O固溶体促使铜物种低温释氧能力增强。800℃下,CuO样品CO2捕集率为34%,添加10%Ce0.67Zr0.33O2后CO2捕集率增至100%。经50次氧化还原循环后,CuO样品性能大幅降低,而90CuO/Ce-Zr-O样品的反应性能和物相结构未发生明显变化,表明CuO和Ce0.67Zr0.33O2之间的相互作用增强了铜物种的释氧能力和循环稳定性。此研究有助于拓宽COG利用途径。