高铝耐火砖负载CuO氧载体的化学链氧解耦特性实验

摘要

cqvip:耐火砖常用作高温炉膛材料,具有较高的破碎强度和较强的抗烧结性能。以耐火砖颗粒为惰性载体,采用连续浸渍法制备CuO质量分数为10%~30%的Cu10RefBri、Cu25RefBri和Cu30RefBri氧载体样品,并在热重分析仪(TGA)和批次进料流化床反应器中900~950℃下进行了化学链氧解耦燃烧过程氧载体的释氧-吸氧循环实验测试。结果显示,在上述氧载体样品中Cu25RefBri的释氧速率最高,可达9×10^-5kgO2/(s·kgOC),流化床中稳定的O2体积分数可达1.1%。然而,随着循环次数增加,Cu25RefBri的释氧速率逐渐降低至2.0×10^-5kgO2/(s·kgOC),同时流化床尾气中O2体积分数降低至0.7%,该值远低于对应温度下的平衡O2浓度值。氧浓度和释氧速率降低的主要原因在于:循环过程氧载体中形成的低释氧活性的CuAl2O4尖晶石含量逐渐增加,导致氧载体总体活性下降。此外,在950℃流化床实验过程,还检测到氧载体颗粒的烧结现象。