The present invention discloses a device for predicting the redox performance of oxygen carriers in chemical chain combustion process, which comprises a test vessel, a magnetoresistance measurement module, an excitation coil, a drive circuit, a multi-frequency excitation signal generator, a signal conditioning circuit, a data acquisition module and a computer, and a test vessel containing oxygen carriers for sampling. The magnetoresistance measurement module is arranged to be distributed on the outer surface of the test vessel in an array of equal intervals along the circumferential direction of the test vessel, and the magnetoresistance measurement module is connected with the signal conditioning circuit; the excitation coil is arranged on both sides of the test vessel, and the driving circuit and the excitation coil are connected; the multi-frequency excitation signal generator and the driving circuit are connected. Then, the excitation signal is provided for the excitation coil; the signal conditioning circuit and the multi-frequency excitation signal generator are respectively connected with the data acquisition module; the data acquisition module is connected with the computer, and the operation method of the device is also disclosed. It has the advantages of non-invasive, low cost and good prediction effect, and can realize the real-time detection of the redox performance of oxygen carrier particles.
【技术实现步骤摘要】
一种化学链燃烧过程载氧体氧化还原性能预测装置及方法
本专利技术涉及固体颗粒检测
,特别是涉及基于一种化学链燃烧过程载氧体氧化还原性能预测装置及方法。
技术介绍
随着我国经济和社会的快速发展,常规能源的有限性以及环境问题的日益突出,我国是CO2排放大国,其中化石燃料的燃烧是产生CO2的主要来源。根据我国现有能源结构,以煤为主的化石燃料在短时间内仍将占据主导地位。传统燃烧方式采用燃料与空气直接接触燃烧,燃烧反应温度高,容易产生NOX等污染物。同时,由于燃烧后CO2被N2稀释,使得CO2的浓度偏低,增加了CO2的分离难度。化学链燃烧技术是一种新型燃烧技术,打破了传统火焰燃烧的燃料化学能释放方式,通过固体金属氧化物(载氧体)的氧化还原过程,将燃料化学能释放过程与CO2分离过程整合为一体。在化学链燃烧过程中,载氧体是循环使用的。载氧体的类型繁多,成分复杂,其氧化还原性能是影响化学链燃烧的关键因素,因此快速准确地检测载氧体的氧化还原性能是非常必要的。现有的测量方法主要利用热重分析仪、X射线衍射仪、粒径分析仪和扫描电子显微镜等仪器,存在:设备昂贵,操作复杂,并且耗费时间长,无法实现载氧体特性的快速分析和载氧体性能的进一步优化等明显的缺陷。因此希望有一种化学链燃烧过程载氧体氧化还原性能预测装置及方法以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种化学链燃烧过程载氧体氧化还原性能预测装置及方法,该装置将采样获得的化学链燃烧过程不同反应进程的载氧体颗粒样本,利用载氧体氧化还原性能预测装置获得并建立对应反应进程颗粒的磁电阻测量模块输出信号,同时通过离线 ...
【技术保护点】
1.一种化学链燃烧过程载氧体氧化还原性能预测装置,其特征在于,包括:测试容器、磁电阻测量模块、激励线圈、驱动电路、多频激励信号发生器、信号调理电路、数据采集模块和计算机;所述测试容器呈圆柱体,内部盛放用于采样的载氧体颗粒;所述磁电阻测量模块由多个磁电阻测量传感器和对应补偿线圈组成,所述磁阻测量模块设置成沿着所述测试容器周向等间隔阵列式分布在所述测试容器的外表面上,每个所述磁电阻测量传感器与所述信号调理电路连接;所述激励线圈分别设置在所述测试容器的两侧,所述驱动电路分别和所述激励线圈连接;所述多频激励信号发生器和所述驱动电路连接,为所述激励线圈提供激励信号;所述信号调理电路和所述多频激励信号发生器分别与所述数据采集模块连接;所述数据采集模块与所述计算机连接。
【技术特征摘要】
1.一种化学链燃烧过程载氧体氧化还原性能预测装置,其特征在于,包括:测试容器、磁电阻测量模块、激励线圈、驱动电路、多频激励信号发生器、信号调理电路、数据采集模块和计算机;所述测试容器呈圆柱体,内部盛放用于采样的载氧体颗粒;所述磁电阻测量模块由多个磁电阻测量传感器和对应补偿线圈组成,所述磁阻测量模块设置成沿着所述测试容器周向等间隔阵列式分布在所述测试容器的外表面上,每个所述磁电阻测量传感器与所述信号调理电路连接;所述激励线圈分别设置在所述测试容器的两侧,所述驱动电路分别和所述激励线圈连接;所述多频激励信号发生器和所述驱动电路连接,为所述激励线圈提供激励信号;所述信号调理电路和所述多频激励信号发生器分别与所述数据采集模块连接;所述数据采集模块与所述计算机连接。2.根据权利要求1所述的化学链燃烧过程载氧体氧化还原性能预测装置,其特征在于:所述磁电阻测量模块是由多个磁阻传感器和对应补偿线圈构成传感器阵列,相邻的所述磁阻传感器间距控制在5mm到20mm之间。3.根据权利要求1所述的化学链燃烧过程载氧体氧化还原性能预测装置,其特征在于:所述激励线圈由一对缠绕在绝缘圆筒上的多匝线圈组成,以构成Helmholtz线圈结构,从而在所述测试容器的空间范围内形成分布均匀的磁场。4.根据权利要求1所述的化学链燃烧过程载...
【专利技术属性】
技术研发人员:张文彪,方黄峰,王雪瑶,
申请(专利权)人:华北电力大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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