污染物零排放的化石燃料燃烧系统

摘要

介绍了熔融盐循环热载体无烟燃烧技术(nonflamecombustiontechnologyusingthermalcycliccarrierofmoltensalt,简称NFCT).利用沉淀法制备了Fe2O3粉末,并通过机械法加工成氧载体.XRD分析表明所制备的Fe2O3粉末为单一的α-Fe2O3相.在固定床反应器中表征了氧载体得失晶格氧的过程,随循环次数的增多,氧载体被CH4还原的速率会有所增加,氧载体在CH4和空气气氛中得失晶格氧是可逆过程,反应后,氧载体内部形成了蜂窝状结构.氧载体的转化度最大为82%,占氧载体总质量18%的晶格氧可以用来氧化CH4.在熔融盐反应器中用CH4作为燃料和所制备的氧载体进行了燃料燃烧和氧载体复原的实验研究.在燃料燃烧反应的开始阶段,CH4大部分被氧化成了CO2,CO2的体积分数最高可以达到85%,随着反应时间的增加,氧载体的氧化能力下降,不完全氧化产物CO和未反应的CH4的体积分数逐渐升高,3000s时,CO2的体积分数只有50%.在氧载体恢复晶格氧的过程中,在1500s以前,空气中的O2都被氧载体所吸收,1500s以后,该过程排出气体中的O2体积分数开始上升,至2000s气体成分与空气的成分相同.在实验中没有检测出NOx的生成.