| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 主要符号对照表 | 第10-13页 |
| 第1章 引言 | 第13-34页 |
| 1.1 课题背景及意义 | 第13-15页 |
| 1.1.1 全球变暖与 CO2排放 | 第13-14页 |
| 1.1.2 CO_2的分离与捕集 | 第14-15页 |
| 1.2 化学链燃烧技术 | 第15-19页 |
| 1.2.1 化学链燃烧技术的基本原理 | 第15-16页 |
| 1.2.2 化学链燃烧技术的发展历史 | 第16-18页 |
| 1.2.3 以煤为燃料的化学链燃烧技术 | 第18-19页 |
| 1.3 以煤为燃料的化学链燃烧的研究综述与分析 | 第19-31页 |
| 1.3.1 气固反应机理 | 第20-21页 |
| 1.3.2 载氧体的选择与性能 | 第21-24页 |
| 1.3.3 煤的存在对载氧体性能及反应过程的影响 | 第24-29页 |
| 1.3.4 以煤为燃料的化学链燃烧反应器 | 第29-31页 |
| 1.3.5 存在的主要问题 | 第31页 |
| 1.4 论文研究思路与主要内容 | 第31-34页 |
| 1.4.1 论文研究思路 | 第31-32页 |
| 1.4.2 主要研究内容与章节分布 | 第32-34页 |
| 第2章 Fe 氧化过程产物层生长特性与机理研究 | 第34-57页 |
| 2.1 引言 | 第34页 |
| 2.2 实验方法介绍 | 第34-36页 |
| 2.2.1 固体反应物——铁多晶片 | 第34-35页 |
| 2.2.2 实验过程 | 第35-36页 |
| 2.3 速率方程理论 | 第36-39页 |
| 2.4 产物层生长特性的实验及速率方程理论研究 | 第39-49页 |
| 2.4.1 产物层随时间的演变规律 | 第39-43页 |
| 2.4.2 温度对产物层形貌及反应动力学的影响 | 第43-46页 |
| 2.4.3 O_2浓度对产物层形貌及反应动力学的影响 | 第46-48页 |
| 2.4.4 实际 CLC 条件下 Fe 的氧化反应动力学 | 第48-49页 |
| 2.5 离子扩散机理 | 第49-52页 |
| 2.6 Fe2O3还原过程产物层生长特性 | 第52-55页 |
| 2.7 小结 | 第55-57页 |
| 第3章 引入外来离子提高钛铁矿活性的实验与模型研究 | 第57-87页 |
| 3.1 引言 | 第57页 |
| 3.2 天然钛铁矿载氧体及其改进 | 第57-58页 |
| 3.2.1 天然钛铁矿 | 第57-58页 |
| 3.2.2 改进钛铁矿的制备 | 第58页 |
| 3.3 流化床中钛铁矿循环反应特性的实验研究 | 第58-66页 |
| 3.3.1 流化床实验介绍 | 第58-60页 |
| 3.3.2 原始钛铁矿的循环反应活性 | 第60-61页 |
| 3.3.3 外来离子种类对钛铁矿还原活性的影响 | 第61-63页 |
| 3.3.4 K~+担载比例对钛铁矿还原活性的影响 | 第63-65页 |
| 3.3.5 流化床中不同床料量下气体转化的比较 | 第65页 |
| 3.3.6 15%K 改进钛铁矿连续 100 次循环反应特性 | 第65-66页 |
| 3.3.7 钛铁矿的烧结与团聚 | 第66页 |
| 3.4 TGA 中改进钛铁矿的还原反应动力学研究 | 第66-78页 |
| 3.4.1 TGA 实验介绍 | 第66-68页 |
| 3.4.2 动力学数学模型 | 第68-70页 |
| 3.4.3 外来离子种类对钛铁矿动力学的影响 | 第70-71页 |
| 3.4.4 K+担载量对钛铁矿动力学的影响 | 第71-72页 |
| 3.4.5 实验条件对 15%K 改进钛铁矿动力学的影响 | 第72-76页 |
| 3.4.6 动力学模型应用于反应器的设计 | 第76-78页 |
| 3.5 钛铁矿载氧体的表征与活性提高的机理分析 | 第78-85页 |
| 3.5.1 颗粒表观形貌分析 | 第79-81页 |
| 3.5.2 外来离子的分布 | 第81页 |
| 3.5.3 物相与化学组成分析 | 第81-85页 |
| 3.6 小结 | 第85-87页 |
| 第4章 基于三流化床反应器的化学链燃烧实验研究 | 第87-121页 |
| 4.1 引言 | 第87页 |
| 4.2 多功能三流化床反应器的设计 | 第87-93页 |
| 4.2.1 三流化床反应器的设计理念 | 第87-89页 |
| 4.2.2 三流化床反应器的选型 | 第89-90页 |
| 4.2.3 反应系统的质量平衡 | 第90-92页 |
| 4.2.4 三流化床反应器尺寸的计算 | 第92-93页 |
| 4.3 三流化床冷态反应器的气固流动特性 | 第93-102页 |
| 4.3.1 三流化床冷态反应系统介绍 | 第93-94页 |
| 4.3.2 冷态实验方法及条件 | 第94-96页 |
| 4.3.3 冷态下运行参数对气固流动特性的影响 | 第96-102页 |
| 4.4 钛铁矿在双流化床热态反应器中的长期循环特性 | 第102-115页 |
| 4.4.1 三/双流化床热态实验系统介绍 | 第102-103页 |
| 4.4.2 热态实验过程 | 第103-104页 |
| 4.4.3 天然钛铁矿在双流化床反应器中连续运行 100h | 第104-106页 |
| 4.4.4 双流化床运行条件对气体转化率的影响特性 | 第106-108页 |
| 4.4.5 10%K 改进钛铁矿在双流化床反应器中连续运行 40h | 第108-113页 |
| 4.4.6 钛铁矿在双流化床长期运行中的破碎磨损特性 | 第113-115页 |
| 4.4.7 钛铁矿载氧体的 SEM 表征 | 第115页 |
| 4.5 双流化床反应器中以褐煤为燃料的化学链燃烧 | 第115-119页 |
| 4.5.1 褐煤半焦 | 第116页 |
| 4.5.2 褐煤半焦在原始与改进钛铁矿床料中的化学链燃烧实验 | 第116-119页 |
| 4.6 小结 | 第119-121页 |
| 第5章 煤的存在对载氧体性能及反应过程影响的实验研究 | 第121-158页 |
| 5.1 引言 | 第121-122页 |
| 5.2 挥发分烃类与 Fe 基载氧体的相互反应特性 | 第122-131页 |
| 5.2.1 实验介绍 | 第122-124页 |
| 5.2.2 流化床中庚烷的热解特性 | 第124-125页 |
| 5.2.3 流化床中 Fe 基载氧体与庚烷的还原反应特性 | 第125-130页 |
| 5.2.4 TGA 中 Fe 基载氧体的还原反应特性 | 第130-131页 |
| 5.3 煤灰与 Fe 基载氧体的固-固反应特性 | 第131-142页 |
| 5.3.1 实验介绍 | 第131-133页 |
| 5.3.2 流化床中 Fe63Al 载氧体的循环反应特性 | 第133-135页 |
| 5.3.3 流化床中煤灰对 Fe63Al 性能的影响 | 第135-137页 |
| 5.3.4 与煤灰作用过的 Fe63Al 的反应活性 | 第137-138页 |
| 5.3.5 与煤灰作用过的载氧体颗粒的表征分析 | 第138-142页 |
| 5.4 流化床中褐煤的破碎磨损特性 | 第142-146页 |
| 5.4.1 实验介绍 | 第143-144页 |
| 5.4.2 流化床中褐煤热解过程中的一次破碎 | 第144页 |
| 5.4.3 流化床中褐煤气化过程中的二次破碎 | 第144-146页 |
| 5.5 褐煤分层与破碎磨损对 FR 中气体转化的影响 | 第146-156页 |
| 5.5.1 实验介绍 | 第146-149页 |
| 5.5.2 流化床中 Fe63Al 载氧体的循环稳定性 | 第149-150页 |
| 5.5.3 流化床中煤焦位置对气体转化率的影响规律 | 第150-151页 |
| 5.5.4 流化床上方给料时的气体转化规律 | 第151-156页 |
| 5.6 小结 | 第156-158页 |
| 第6章 总结与展望 | 第158-163页 |
| 6.1 全文总结 | 第158-161页 |
| 6.2 主要特色及创新点 | 第161-162页 |
| 6.3 工作展望 | 第162-163页 |
| 参考文献 | 第163-178页 |
| 致谢 | 第178-180页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第180-181页 |
