Key Words:咖啡渣;;颗粒物料;;废物处理;;化学链气化;;铁基载氧体;;合成气;;流化床

Abstract:利用溶胶-凝胶法制备了以Fe_2O_3为活性组分,天然凹凸棒土(ATP)为惰性载体,KNO_3修饰的Fe4ATP6K1铁基复合载氧体。在高温流化床中考察了反应温度、水蒸气流量和O/C摩尔比对咖啡渣化学链气化过程的影响。结果表明,与以石英砂为床料的咖啡渣气化相比,以Fe4ATP6K1载氧体为床料的咖啡渣化学链气化对应的碳转化率由71.38%提高到86.25%。咖啡渣化学链气化的较优操作条件为:反应温度900℃、水蒸气量0.23 g·min~(-1)、O/C摩尔比1;在此操作条件下,合成气产量达到1.30 m~3·kg~(-1),氢气产量达到83.79 g·kg~(-1),氢气的平均浓度达到52.75%。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜-能谱(SEM-EDS)对900℃反应前后的Fe4ATP6K1进行表征,发现Fe相、K相、Si相可以发生相互作用,K以KFe Si_3O_8的形式存在于载氧体中,并且K在反应过程中有少量流失。20次氧化/还原过程中,铁基复合载氧体Fe4ATP6K1表现出较好的循环性能,碳转化率和冷煤气效率均保持在75%以上,各气体的平均浓度较稳定。

Volume:v.67

Issue:04

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