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摘要
单一天然矿石载氧体(oxygen carrier,OC)由于存在反应活性差且循环稳定性低的问题,限制了其在工业上的应用。针对喷雾干燥造粒法制备的复合赤铁矿和铜矿石OC,在流化床热重分析仪(fluidized bed thermogravimetric analyzer, FB-TGA)上对其进行了长期化学链燃烧(chemical looping combustion,CLC)循环测试。结果表明:新鲜OC颗粒表面存在部分富集的细微颗粒,较大的机械应力导致OC在流化初期磨损率较高,流化6 min后颗粒磨损率稳定在0.28%/h。在氧化还原循环反应过程中,OC受到化学应力和热应力的作用,机械强度降低,颗粒磨损和烧结加剧。此外,颗粒烧结抑制了氧化阶段的进行,导致OC被深度还原至更低价态,从而促进了颗粒团聚并最终完全失流。因此,降低载氧率和在燃料反应器中的停留时间有利于OC在工业上的安全运行。
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