将垃圾填埋材料升级为高价值的氧气载体,用于化学循环燃烧
Chat How Joewin Koh Yang1, Guicai Liu2, Wei Ping Chan2
1Residues and Resource Reclamation Centre, Nanyang Environment and Water Research Institute, Nanyang Technological University, Singapore, 637141, Singapore; Interdisciplinary Graduate Program, Nanyang Technological University, 1 Cleantech Loop, Cleantech One, Singapore, 637141, Singapore; School of Civil and Environmental Engineering, Nanyang Technological University, Singapore, 639798, Singapore.
Environmental research
|September 13, 2025
概括
垃圾填埋材料 (LM) 在废物衍生合成气的化学循环燃烧 (CLC) 中显示出希望作为铁矿石 (IO) 氧载体 (OCs) 的支持. 这种方法提高了OC的性能,并促进了碳捕获的填埋场可持续性.
科学领域:
- * 化学工程 化学工程
- * 环境科学 环境科学
- * 材料科学 材料科学
背景情况:
- * 化学循环燃烧 (CLC) 是一种用于高效燃烧和碳捕获的新兴技术.
- * 城市固体废物 (MSW) 合成气由于其复杂的组成而具有挑战性的燃料.
- *垃圾填埋材料 (LM) 是一种大量的废物流,有可能用于能源应用.
研究的目的:
- * 调查使用垃圾填埋材料 (LM) 作为氧载体 (OCs) 进行模拟城市固体废物 (MSW) 化学循环燃烧 (CLC) 的可行性.
- * 评估LM作为铁矿石 (IO) 的支材料,以提高OC性能.
- * 评估基于LM的OCs对碳捕获的可持续性和成本效益.
主要方法:
- *三个不同的垃圾填埋材料 (LM) 样本作为独立的OCs被处理和测试.
- *LM与铁矿石 (IO) 在1:1的比例上混合,以创建增强的氧载体 (EIO).
- *性能评估涉及评估多个CLC周期的燃烧效率,再生能力和烧结阻力.
主要成果:
- *纯LM样本表现出不良的再生和低燃烧效率 (<50%),认为它们不适合作为独立的OCs.
- * 含有50%LM的EIO证明了与纯IO相比的可比 (EIO1,EIO2~70%) 或更高 (EIO3~79%CO,~85%H2) 的合成气燃烧效率.
- * EIO3在10个循环中表现出增加的性能趋势,归因于CaO和棕矿含量,并保持或改善了烧结阻力.
结论:
- *纯垃圾填埋材料由于再生不良,因此不能作为独立的氧气载体有效.
- *富含土金属的垃圾填埋材料作为铁矿石的有效支,提高了CLC中的氧载体性能.
- * 这项研究展示了一种新的,具有成本效益和可持续的废物利用方法,用于先进的碳捕获技术.
