在化学循环条件下,猪灰氧载体颗粒的相互作用

科学领域:

• 燃烧科学与工程 燃烧科学与工程
• 材料科学用于能源应用.
• 生物质转化技术的生物质转化技术

背景情况:

• 化学循环燃烧 (CLC) 和化学循环与氧气解 (CLOU) 是先进的燃烧技术.
• 生物燃料灰与氧气载体的相互作用是工业实施的关键因素,特别是在猪等高灰度生物燃料中.
• 猪灰主要由 (Ca) 和 (P) 组成.

研究的目的:

• 在CLC和CLOU条件下,研究猪灰与不同氧载体 (基于Cu的CLOU载体和伊尔梅尼特) 之间的相互作用.
• 评估灰含量对氧载体性能和稳定性的影响.
• 了解灰载体相互作用背后的机制,包括聚合和反应性变化.

主要方法:

• 在一批液化床反应堆中进行了氧化还原循环 (CLC和CLOU).
• 实验使用了高达33.3%的猪灰,在900°C下运行.
• 氧气载体 (Cu30MnFekao7.5,Cu30MnFe_Mag和ilmenite) 在循环后使用SEM-EDX.X进行了分析.

主要成果:

• 基于的CLOU氧载体在20小时以25%重量%的灰尘循环后没有出现聚合,并且它们的CLOU反应性增加.
• 伊尔梅尼特在20小时的CLC循环后经历了严重的聚合,其灰重量为25%.
• 所有载体都表现出粘附的灰颗粒,Cu30MnFekao7.5和ilmenite的覆盖率更高,这表明载体中的矿物质含量增强了相互作用.

结论:

• 在氧载体中存在矿物质 (如高石) 可以增加与生物燃料灰的相互作用.
• 伊尔梅尼特聚合与与特定灰元素的相互作用有关.
• 观察到 (K) 扩散到Cu30MnFekao7.5颗粒中,特别是在高丰富的区域,表明复杂的界面反应.