文档名：化学链燃烧中载氧体结构设计对抗磨性的影响研究
摘要：在化学链反应过程中,载氧体作为氧和热量的载体起着至关重要的作用,载氧体设计一直是化学链技术研究的重点和难点.化学链燃烧通常发生在流化床反应器中,由于化学反应带来的化学应力对载氧体磨损贡献率最大,导致载氧体寿命大大缩短,有效成分流失.从载氧体结构设计角度出发,定性评价了不同复合载氧体的抗磨损机理:核壳结构抑制了活性组分的相分离现象,避免了由于活性组分表面磨损带来的载氧体失活;添加Al2O3纤维和"铆钉"抑制了裂纹扩展,减缓了材料的磨损;添加燃料灰改善了复合载氧体的骨架强度,提高了载氧体抗磨性和抗结渣团聚性;利用复合载氧体的协同增效提高了反应活性,减缓了烧结团聚现象.从磨损动力学和使用寿命角度出发,定量比较了不同载氧体的磨损情况:通过对数拟合Gwyn磨损动力学方程,求出不同载氧体拟合参数K和n,可以反映磨损机制和磨损变化规律.
Abstract：Duringchemicalloopingcombustion,oxygencarrierplaysacrucialroleasthecarriersofoxygenandheat.Designofoxygencarrierhasalwaysbeentheemphasisanddifficultyinchemicalloopingtechnol-ogyresearch.Chemicalloopingcombustionusuallyoccursinafluidizedbedreactor.Sincethechemicalstresscausedbychemicalreactionshasthegreatestcontributionratetotheabrasionofoxygencarrier,thelifeofoxygencarrierissignificantlyshortenedandtheeffectivecomponentsrunaway.Fromtheperspec-tiveofoxygencarrierstructuredesign,theanti-abrasionmechanismofdifferentcompositeoxygencarrierswasqualitativelyevaluated.Thecore-shellstructureinhibitsthephaseseparationoftheactivecomponentsandavoidsthedeactivationofoxygencarriercausedbysurfaceabrasionoftheactivecomponents.Thead-ditionofAl2O3fiberand"rivet"inhibitscrackgrowthandslowsdowntheabrasionofthematerial.Theadditionoffuelashimprovestheskeletonstrengthofthecompositeoxygencarriers,andtheresistancetoabrasionandslaggingaggregationofoxygencarriers.Thesynergisticeffectofthecompositeoxygencarri-erincreasesthereactivityandslowsdownthesinteringagglomerationphenomenon.Fromtheperspectiveofabrasiondynamicsandservicelife,theabrasionconditionsofdifferentoxygencarrierswerequantita-tivelycompared.BylogarithmicallyfittingoftheGwynabrasiondynamicsequation,fittingparametersKandnofdifferentoxygencarrierswerecalculated,whichreflectstheabrasionmechanismandabrasionpat-terns.
作者：赵一凡 刘敦禹 金晶Author：ZHAOYifan LIUDunyu JINJing
作者单位：上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093
刊名：动力工程学报
Journal：JournalOfChineseSocietyOfPowerEngineering
年，卷(期)：2024, 44(4)
分类号：TK229.2
关键词：化学链燃烧 结构设计 载氧体 磨损
Keywords：chemicalloopingcombustion structuredesign oxygencarrier abrasion
机标分类号：TQ546TE624TQ015.9
在线出版日期：2024年5月13日
基金项目：国家自然科学基金，国家自然科学基金，上海市自然科学基金资助项目化学链燃烧中载氧体结构设计对抗磨性的影响研究[
期刊论文] 动力工程学报--2024, 44(4)赵一凡 刘敦禹 金晶在化学链反应过程中,载氧体作为氧和热量的载体起着至关重要的作用,载氧体设计一直是化学链技术研究的重点和难点.化学链燃烧通常发生在流化床反应器中,由于化学反应带来的化学应力对载氧体磨损贡献率最大,导致载氧体寿...参考文献和引证文献
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