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化學(xué)鏈氣化是一種新穎的氣化理念，它以晶格氧替代純氧作為氧源。氣化過程在兩個獨立的反應(yīng)器中分步進行，氣化反應(yīng)器中控制晶格氧與燃料的比值，得到以CO和H2為主要組分的合成氣；再生反應(yīng)器中還原后的低價氧化物被空氣氧化，恢復(fù)晶格氧。氧載體在兩個反應(yīng)器中循環(huán)，實現(xiàn)了化學(xué)鏈過程。

中科院廣州能源研究所廢棄物處理與資源化利用實驗室對甲烷化學(xué)鏈重整、生物質(zhì)化學(xué)鏈氣化、三維有序大孔氧載體制備、化學(xué)鏈氣化雙床冷態(tài)模擬等方面開展了創(chuàng)新性的研究。甲烷化學(xué)鏈重整過程中以Ce-Fe-O為氧載體，合成氣中H₂/CO接近2、甲烷轉(zhuǎn)化率達98%以上、20個循環(huán)內(nèi)，氧載體保持了良好的活性、Ce/Fe>1(摩爾比)時氧載體的性能最佳。生物質(zhì)化學(xué)鏈氣化過程中，采用赤鐵礦為氧載體，氬氣氣氛下CO和H₂體積含量達85%、產(chǎn)氣率為1.13 m³/kg、氣化效率可達77.8%、碳轉(zhuǎn)化率達96%；當(dāng)S/B為0.85時，H₂/CO接近1、產(chǎn)氣率1.53 m³/kg、氣化效率可達79.5%、碳轉(zhuǎn)化率接近98%。采用無皂乳液聚合法制備了單分散聚苯乙烯微球，并通過自組裝得到排列有序的模板；在此基礎(chǔ)上制備了孔型均勻、孔道排列有序的三維有序大孔鈣鈦礦型氧化物。搭建了生物質(zhì)處理量為5kg/h的冷態(tài)雙床，處于調(diào)試運行階段。

實驗室相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Engery & Fuels [2009, 23, 2095-2102], International Journal of Chemical Engineering [2009, doi:10.1155/2009/710515], 2011 Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference [2011 APPEC], 2011 International Conference on Thermal Treatment Technologies & Hazardous Waste Combustors Conference [2011, USA], 2012 Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference [2012 APPEC], 燃料化學(xué)學(xué)報 [2011,39(12):ΧX-XX], 太陽能學(xué)報[2012], 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報[2011,27(13):105-111], 煤炭轉(zhuǎn)化 [2010, 33(4): 83-89]等學(xué)術(shù)期刊上。

生物質(zhì)化學(xué)鏈氣化爐實驗裝置