赤泥-铜矿石复合载氧体用于煤化学链气化性能研究

摘要

煤化学链气化制合成气是一种资源利用率高、环境污染低、节能环保的新型气化技术,而高效载氧体的设计开发是化学链气化技术的关键.本文以铜矿石和赤泥为原料采用挤出滚圆法制备R-Cu-10M(蒙脱石质量分数为10％)复合金属载氧体,实现载氧体颗粒内粉末的物理均匀混合、颗粒一次成型以及活性组分间的协同效应.围绕反应温度、氧煤比、水蒸气输入量三个关键操作变量,测试了R-Cu-10M载氧体与褐煤气化反应特性.表征结果表明,R-Cu-10M载氧体具有较好的还原性,赤泥与铜矿石中Cu-Fe金属间的协同效应有助于晶格氧释放以及还原性的提升.R-Cu-10M载氧体与褐煤发生气化反应的最佳温度为950°C,在氧煤比为3:1、水蒸气通量为0.08 mL/min的最优工况下,合成气产量可以达到50 mmol/g载氧体,合成气选择性和碳转化率分别为75.9％和71.2％.