一种复合载氧体、制备方法及其在固体燃料气化中的应用技术

本发明专利技术提供了一种复合载氧体、制备方法及其在固体燃料气化中的应用，属于能源化工技术领域。复合载氧体为氧化铜负载的橄榄石，氧化铜占橄榄石质量的5％‑30％。所述方法利用载氧体循环传递氧和热，利用吸收剂循环除去二氧化碳并脱硫，同时实现原料气化和产气净化。此外，煅烧反应器和空气反应器串联，载氧体氧化再生/残余燃料燃烧产生的热量用以实现吸收剂的煅烧再生。所制载氧体具有成本低、活性高、抗磨损性能好、循环稳定性高、抗烧结能力强的优点；通过双循环装置同时实现原料的气化和产气的净化，结构简单，易于控制，能量利用率高，产气质量好，环境污染少。

【技术实现步骤摘要】
一种复合载氧体、制备方法及其在固体燃料气化中的应用
本专利技术属于能源化工
，涉及一种复合载氧体、制备方法及其在固体燃料气化中的应用，具体涉及一种复合载氧体、制备以及利用该载氧体实现含碳固体燃料气化制备清洁合成气的方法。
技术介绍
含碳固体原料的气化是一种有效的清洁能源利用技术。煤炭、生物质、固体废弃物等在气化介质作用下可以部分氧化生成合成气(CO/H2)，用于下游的燃烧发电、合成化学品及液体燃料等。传统煤气化技术主要采用纯氧/富氧空气为气化介质，因而需要单独的空分装置，大大增加了成本和能耗。化学链(ChemicalLooping)概念的提出为气化过程提供了一种新的思路。载氧体在燃料反应器中失去晶格氧被还原，而燃料则得到晶格氧被氧化。在空气反应器中，载氧体与空气接触，借助空气中的氧气补充晶格氧实现再生。通过载氧体在两个反应器之间的循环，可以将空气中的氧传递到燃料中实现燃料的氧化。此外，载氧体本身还充当了系统的热载体，实现了能量的梯级利用，提高了系统的总热效率。将化学链技术应用在气化过程中，利用载氧体将燃料部分氧化制备合成气，是一种清洁环保的技术方案。但是，现有载氧体很难同时满足本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合载氧体，其特征在于，所述的复合载氧体为橄榄石负载的氧化铜，其中氧化铜质量为橄榄石质量的5％‑30％。

【技术特征摘要】
1.一种复合载氧体，其特征在于，所述的复合载氧体为橄榄石负载的氧化铜，其中氧化铜质量为橄榄石质量的5％-30％。2.一种复合载氧体的制备方法，其特征在于，步骤如下：橄榄石粉碎、筛分，在800-1200℃温度条件下煅烧；将煅烧后橄榄石置于硝酸铜溶液中浸渍一次或多次，得到氧化铜所需的负载量；浸渍完成的橄榄石经自然干燥或旋转蒸发除去水分后于800-1200℃下煅烧，再经筛分即得到复合载氧体。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的橄榄石粒度为20-80目。4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述的硝酸铜溶液中硝酸铜质量分数为20％-60％。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的浸渍为等体积浸渍或湿法浸渍。6.一种复合载氧体在固体燃料气化中的应用，其特征在于，步骤如下：(1)来自进料系统的固体原料在燃料反应器中与氧化态复合载氧体混合，同时通入水蒸气，固体原料在复合载氧体和水蒸气共同作用下发生气化反应，固体原料被气化生成粗产气进入吸收反应器，被还原的复合载氧体与未完全气化的固体原料共同进入空气反应器；燃料反应器中的反应温度为700-1000℃，固体燃料含碳量和复合载氧体载氧量摩尔比为0.5-2，水蒸气与固体燃料含碳量的摩尔比为0.2-2；(2)在空气反应器中通入热空气，在温度为800-1100℃的条件下，完成剩余固体原料的燃烧和还原态复合载氧体的氧化再生过程，产生的气固混合物在空气反应器出口设置的第一气固分离器中分离，得到的热烟气进入煅烧反应器为吸收...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐绍平，宋洋博，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21