KO2／NaO2－H2O－CO2反应系统特性的研究

摘要

采用固定床微分管式反应器进行了一系列不同湿度下的等温实验，对ｋＯ２－Ｈ２Ｏ－ＣＯ２反应系统的行为进行了观察，着重观察了温度和湿度对反应系统的影响。共进行了２３次实验，其中在中等湿度（５５％ＨＲ）下进行了１３次实验，高湿度（７５％ＨＲ）下进行了７次实验，低湿度（３３％ＨＲ）下进行了３次实验。此外，还对所用的ＫＯ２／ＮａＯ２；样品进行了热分析（ＴＧＡ和ＤＳＣ）试验。初步实验结果揭示了一些在积分反应器中无法观察到的现象，这些结果对反应器的合理设计具有一定的指导意义。实验表明，反应床的温度对ＫＯ２－Ｈ２Ｏ－ＣＯ２反应系统的行为具有重要的影响。升高温度，该反应系统的产Ｏ２速率、ＣＯ２吸收速率以及Ｈ２Ｏ吸收速率均显著降低，并且随着温度的变化，反应固体（固体反应物和固体产物）发生不同的结构变化。在室温（２０℃）下，固体产物发生显著的膨胀，造成反应床严重结块；在温度升高时，ＫＯ２则可能发生烧结，使其颗粒间发生相互融合，致使其孔隙率降低和孔隙孔口闭合，进而导致ＫＯ２不能反应完全。湿度对反应系统的行为也有很大影响。增加进气的湿度，使该系统的产Ｏ２速率、ＣＯ２吸收速率以及ＨＯ２吸收率均提高。但是湿度增加，反应床吸Ｈ２Ｏ量增加，致?