铁基氧载体与氢气的还原反应机理辨识

作者：梅道锋; 赵海波; 马兆军; 郑楚光

来源：工程热物理学报, 2012, (10): 1807-1810.

• 氧载体
• 热分析动力学
• 反应机理辨识
• 程序升温还原
• 化学链燃烧 oxygen carrier
• thermal analysis kinetics
• reaction mechanism identification
• temperature programmed reduction
• chemical looping combustion

本文使用化学吸附仪研究Fe_2O_3/Al_2O_3氧载体与H_2的反应机理。在化学吸附仪中氧载体与H2在不同升温速率下发生程序升温还原反应(TPR),通过氢气消耗量计算氧载体转化率X,结合热力学平衡模拟辨识不同转化率区间的主导性反应;进而利用热分析动力学的积分法并结合双外推法研究各部分的反应机理。结果表明,转化率X为0～0.35时,反应可用二级化学反应速率方程来描述,机理函数为G(X)=(1-X)~(-1)-1,而在X为0 35～0 95时,反应可用成核-核生长模型来描述,机理函数表示为G(X)=[-ln(1-X)]~(3/4)。

• 单位
  华中科技大学; 煤燃烧国家重点实验室