含碳能源化学链式反应器制氢脱碳基础研究

以煤、生物质等含碳能源为燃料,通过气化、化学链式反应器和联合循环等技术,实现高效零排放氢电联产。煤或生物质等经气化净化,洁净合成气作为化学链式反应器的燃料。铁及其氧化物作为化学链式反应器的载体连接氢气反应器和燃料反应器：氢气反应器中低价态铁氧化物被氧化,产物氢气;燃料反应器中高价态铁氧化物与合成气"燃烧"获得再生,产物H2O和CO2。两反应器的尾气分别经余热利用和冷凝,即为纯净CO2和H2。结合燃气轮机、余热锅炉等技术,可提高系统效率,实现煤或生物质等的高效零排放氢电联产。系统关键技术为化学链式反应器,本课题将研究化学链式反应器热化学特性、反应器内气固两相流动和密封特性、铁及其氧化物载体的制备和循环特性。通过本课题研究,期望获取一定压力和温度下化学链式反应器的制氢和分离CO2热化学特性,开发出化学链式反应器技术,构建煤或生物质高效零排放氢电联产系统,为今后的应用研究提供基础理论和试验数据。