固定床上Fe2O3载氧燃烧特性实验研究

Fe2O3作为载氧体可以在载氧燃烧过程中实现CO2的分离。在固定床试验台(内径40mm,高1600mm)上,通过改变载氧体在反应器中所处的还原氧化氛围模拟载氧燃烧过程,研究载氧体Fe2O3的载氧燃烧特性。实验载氧体量385g,CO+CO2+N2为还原气体,O2+N2为氧化气体。在900℃下针对CO2对反应的影响进行研究,对载氧体粒径和反应温度的影响进行探讨。为了分析载氧体的反应活性与稳定性,在900℃下对载氧体颗粒进行多次还原氧化循环实验。结果表明,在纯CO的氛围下,Boudouard反应会导致还原过程发生析碳,CO还原气中加入CO2可以抑制析碳的产生。还原反应中载氧体颗粒的比表面积和孔隙率越大,CO的转化率越高。在Fe2O3-Fe3O4阶段,高温不利于CO的转化,但有助于CO在Fe3O4-Fe0.947O/Fe阶段中的转换。通过5～6次的循环实验发现,载氧体在经过第1次反应后会出现一定程度的失活,此后性质保持稳定。