[發明專利]一種鈉修飾化學鏈制氫協同CO2

有效

• 申請號: 202010012108.8
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111153381B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 馬晶晶;李金帥;郭慶杰
• 申請（專利權）人: 寧夏大學
• 主分類號: C01B3/06
• 分類號: C01B3/06;C01B3/10;C01B32/50
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1.一種鈉修飾化學鏈制氫協同CO₂捕集系統，其特征在于所述系統在于包括通過NaAlO₂修飾的Fe基載氧體，和CO₂捕集裝置，

所述載氧體含有Al₃Fe₅O₁₂結構的鐵鋁晶體和3-10%wt的NaFeO₂，將水煤氣作為還原劑，在流化床反應器中于800-900℃下進行載氧體還原反應，被還原后產物主要為FeO，與作為氧化劑的水蒸氣進行載氧體氧化反應，得到成分含有Fe₃O₄、Al₃Fe₅O₁₂結構的鐵鋁晶體、Al₂O₃、Fe₂O₃、NaFeO₂的混合體；所述載氧體的粒徑范圍為0.0-4.00 mm，煤燃料的粒徑范圍為0.08-0.18 mm；

所述CO₂捕集裝置在于捕集CO₂和提高化學鏈制氫的氫碳比，所述裝置包括配氣系統、蒸汽發生器、煤料高溫進料斗、反應器、自動控溫裝置、旋風分離器、冷凝器、氣體采集與測試系統；其特征在于配氣系統為反應器提供氬氣、空氣、水蒸氣；空氣由空氣壓縮機提供，水蒸氣通過蒸汽發生器產生，由體積泵控制流量；氬氣作為吹掃氣，水蒸氣和空氣為系統流化介質；反應器為流化床，反應器底部入口通入空氣和水蒸氣，反應器頂部通入氬氣，反應器頂部連接煤料高溫進料斗，反應器中部填充載氧體；反應器頂部出口連通旋風分離器，冷凝器入口連通分離器，出口連通氣體采集與測試系統；反應器布設自動控溫系統；反應器、蒸汽發生器操作溫度分別為750-1050 ℃、650-850 ℃，操作壓力為0.1-4.0 MPa。

2.根據權利要求1所述的一種鈉修飾化學鏈制氫協同CO₂捕集系統，其特征在于所述系統中載氧體制備方法為：以Fe(NO₃)₃?9H₂O、γ-Al₂O₃為原料，以分析純NaAlO₂為修飾物，按質量比NaAlO₂:Fe₂O₃:Al₂O₃=0.5-1:4:6-16稱量，將NaAlO₂和Fe(NO3)3?9H2O浸漬到γ-Al₂O₃中，在90℃的磁力攪拌器上攪拌2h，120℃的干燥箱中干燥12h，移入馬弗爐900℃煅燒3h；所述的一種載氧體及其化學鏈制氫協同CO2捕集系統，根據煤燃料的進料量及元素分析數據，確定載氧體和水蒸汽量，質量比為煤燃料：載氧體：水蒸汽=1:10-15:3-5；采用0.4L/min的氬氣吹掃，待反應溫度達到900℃進料；煤與載氧體在惰性氣氛中反應60min后，通入0.5g/min的水蒸氣反應60min，隨后通入空氣20min。