化学链燃烧系统设计及冷模实验

摘要

化学链燃烧(CLC)是一种高效、清洁、低能耗富集CO2的新技术。采用串行流化床是实现化学链燃烧较为合适的方案,本文重点介绍了化学链燃烧系统的设计方法,对燃料反应器采用鼓泡床,对空气反应器采用快速床,并利用两个流动密封阀来实现空气反应器和燃料反应器间物料输运及防止两个反应器之间气体串混.综合考虑串行流化床化学链燃烧系统的化学动力学、流体动力学规律和流态化运行经验,对50kW化学链燃烧系统的热态反应器进行设计,确定燃料反应器和空气反应器内床料量、固体循环速率、表观气体速度、反应器截面积和床高等，并通过流化床模化准则设计和建设流体动力学相似的冷模台架,研究各操作条件(包括燃料反应器和空气反应器内表观气体速度、流动密封阀的流化风速等)对固体循环速率、气体串混、压降平衡等的影响,冷态实验结果表明,基于该设计方案的冷模台架可满足化学链燃烧系统所需的燃料反应器和空气反应器反应气氛隔离、所需的固体循环速率和颗粒停留时间等,并可为化学链燃烧系统的热态反应器的设计和运行提供基本参数。