酸素脱共役を持つ化学ループのための階層構造CuO@TiO_2~ Al_2O_3酸素キャリアの評価【Powered by NICT】

Tian Xin; Wei Yijie; Zhao Haibo

文献

J-GLOBAL ID：201702269093185303 整理番号：17A1497376

酸素脱共役を持つ化学ループのための階層構造CuO@TiO_2~ Al_2O_3酸素キャリアの評価【Powered by NICT】

Evaluation of a hierarchically-structured CuO@TiO₂-Al₂O₃ oxygen carrier for chemical looping with oxygen uncoupling

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巻： 209 ページ： 402-410 発行年： 2017年
JST資料番号： C0023A ISSN： 0016-2361 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

酸素キャリア(OC)の高い酸化還元反応性と同様に十分な物理的耐久性は,化学ループプロセスの成功にとって非常に重要である。本研究では,CuOリッチ,Al_2O_3支持とTiO_2~-安定三元複合金属酸化物系の一種である,階層構造を持つCuO@TiO_2~ Al_2O_3OCは自己集合テンプレート燃焼合成(SATCS)法により調製した。合理的に設計されたOCの性能を熱重量分析器(TGA)でH_2だけでなく,バッチ流動層反応器における石炭と繰り返し試験を行った。TGAの結果は,還元およびOCの酸化反応性の両方は,最初の数サイクル中の強化プロセスを示し,その後数十サイクルの内で安定化され,著明な反応性劣化現象は観察されなかったことを示した。OCの反応特性を,流動層反応器中での石炭との反応により検討した。種々の温度でいくつかの重要な性能指標のような炭素転化率,酸素放出速度及び燃焼効率を計算し,比較した。石炭の炭素転化率とOCの酸素放出速度間の相互促進関係が観察された。さらに,無煙炭との酸化還元プロセスの20サイクルは,OCの物理的および化学的安定性の両方を評価するために900°Cで実施した。安定で高い燃焼効率(97.2%以上)は,環状流動層試験中に達成され,その後の物理化学的キャラクタリゼーションをCuAl_2O_4相も形成されただけでなく,適用するOC試料内で発生した重篤な焼結問題であることを示した。熱機械的分析(TMA)結果は,OCの比較的高い変態温度,その優れた抗焼結特性を良く説明することを示した。,SATCS派生CuO@TiO_2~ Al_2O_3OCはアルミン酸銅を形成するためのCuOとAl_2O_3の間の副反応を防止するだけでなくOC焼結,酸素脱結合(CLOU)プロセスによる化学ルーピングにおける商業的応用に適したOC候補であることを阻害することの顕著な利点を示した。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

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燃焼一般

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