复合载氧体-固体燃料化学链转化机理和技术

由宁夏大学等单位完成

复合载氧体-固体燃料化学链转化技术是利用复合载氧体将传统固体燃料燃烧/气化反应解耦为两个以上反应器内进行的多步化学反应，实现固体燃料的能量梯级利用，能源利用效率更高；并可实现多个反应物的非直接接触，无需消耗能量实现二氧化碳的捕获，近零氮氧化合物、硫氧化物排放等方面具有独特的优越性。

该项目围绕煤等固体燃料化学链转化及应用，建立了以等转化率非等温动力学方法为核心的复杂反应体系反应机理的新方法，首次系统研究了载氧体CaSO4-煤炭-气化剂复杂反应体系的反应机理及其动力学，为钙基载氧体在化学链系统中流化床燃料反应器、流化床空气反应器的设计奠定了理论基础；首次提出耦合载氧-载热-载碳-催化不同功能的复合载氧体概念；建立了复合载氧体廉价规模化制备技术，并制备了有工业应用价值的系列多功能复合载氧体；形成了载氧体/煤炭颗粒燃烧/气化过程中抑硫新技术，提高了复合载氧体的再生性能，减少了生成烟气中的硫含量；建立了煤化学链气化新工艺；通过载氧体的定向设计和载氧体-煤比的控制，实现了化学链技术在煤气化领域的应用，拓展了化学链技术的应用范围；形成了具有自主知识产权的燃料流化床三区反应器，延长了气化停留时间，提高了煤炭化学链气化利用效率。

该项目获得国家发明专利5项，发表论文33篇，其中SCI收录18篇，被国际期刊引用211次，单篇最高被引用48次。该项目成果为化学链技术在煤等固体燃料转化领域的应用奠定了基础，在工业节能与碳减领域具有较好的应用前景。