CuO-CaSO4复合氧载体煤化学链燃烧研究

摘要

基于溶胶-凝胶燃烧合成法，制备了CuO-CaSO4 复合氧载体，并对其与印尼低灰高挥发分含量褐煤(YN)的反应特性进行了系统的研究。通过热重-差热分析（TG-DSC）发现，CuO-CaSO4 复合氧载体不仅具有比单一CuO 及CaSO4 更高的反应协同性，而且CuO 与YN 煤的反应为放热反应，通过复合氧载体中CuO 含量调解，可以实现CuO-CaSO4 复合氧载体与YN 煤反应热量的平衡，使反应器温度得以保持。通过对YN 与CuO-CaSO4 复合氧载体固相产物的ESEM-EDX 分析发现，在复合氧载体中，CaSO4 既可以作为氧载体，传递其中的晶格氧，还可以作为CuO的惰性载体，防止CuO 及其还原产物晶粒之间的熔融烧结，使得其中的反应活性得以保持，促进煤中碳的转化。最后，通过CuO-CaSO4 复合氧载体与YN 煤的还原及其氧化产物的XRD 分析发现，该复合氧载体具有良好的再生性能，而且 CuO 不仅作为氧载体，用于煤的氧化，还可以吸收煤及其与CaSO4 反应过程中释放出的硫组分，形成 Cu2S，避免了各种气相硫组分的释放，用于煤化学链燃烧非常合适。