基于CuMn2O4载氧体的生物质化学链气化热力学分析

摘要：

建立了以CuMn2O4为载氧体、松木屑为燃料的生物质(B)化学链气化模型,对CuMn2O4载氧体和松木屑之间的化学链气化反应进行了热力学模拟.研究了气化过程中CuM n2 O4载氧体的还原过程,考察了燃料反应器内载氧体与生物质摩尔比(n(O)/n(B))、反应温度、水蒸气与生物质摩尔比(n(H2O)/n(B))、CO2与生物质摩尔比(n(CO2)/n(B))等因素对气化反应的影响,分析了空气反应器内载氧体晶格氧的恢复过程.热力学分析表明:CuM n2 O4在气化反应中可以提供晶格氧,有效促进松木屑的气化.CuM n2 O4载氧体中的Cu和M n组分在化学链气化反应中分别按照CuO→Cu2 O→Cu和M n2 O3→M n3 O4→M nO的顺序逐级被还原,并且M n2 O3优先CuO被还原.以气化系统的碳转化率和合成气产量为主要评价指标,优化的反应条件为:n(O)/n(B)为0.16,反应温度为1273 K,n(H2O)/n(B)为0.40,n(CO2)/n(B)为0.20.在空气反应器内,CuMn2O4载氧体还原后失去的晶格氧经空气氧化后可以恢复到初始状态.

关键词：生物质、化学链气化、CuMn2O4、载氧体、热力学分析

所属期刊栏目：36

分类号：TK6(生物能及其利用)

资助基金：国家自然科学基金项目51976071

在线出版日期：2020-12-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1229-1238