一种化学链气化复合载氧体及其制备方法和应用与流程

本发明涉及化学链气化，具体涉及一种化学链气化复合载氧体及其制备方法和应用。

背景技术：

1、化学链气化工艺在co2减排方面比其他热工艺具有显着优势。典型的化学链气化工艺由两个步骤(还原和氧化)组成，以形成氧化还原循。载氧体首先在低氧分压(通常在惰性气氛中，例如n2)，然后反应器中的燃料被晶格氧部分氧化，同时载氧体被还原，随后暴露于氧化剂中重新氧化以补充其晶格氧。

2、载氧体的类型主要有四种：单金属氧化物、混合金属氧化物、天然矿石和金属废渣。目前报道的合成载氧体的方法，通常涉及非常复杂的制造过程，且生产成本高。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有载氧体存在的分散性差、抗压强度，以及制备成本高和载氧性能差等问题，提供一种化学链气化复合载氧体及其制备方法和应用。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种利用垃圾焚烧底灰制备化学链气化复合载氧体的方法，该方法包括以下步骤：

3、(1)将垃圾焚烧底灰进行干燥和磁选，然后将磁选得到的磁性底灰进行煅烧和破碎，得到磁性组分；

4、(2)将磁性组分与预处理后的铜矿进行混合，得到混合料；

5、(3)将混合料、水泥和水进行混合，得到浆料；

6、(4)将浆料进行静置，然后进行煅烧和破碎。

7、优选地，步骤(1)中，所述干燥的条件包括：温度为40-60℃，时间为3-5天。

8、优选地，步骤(1)中，煅烧的条件包括：温度为900-1100℃，时间为3-5h；

9、优选地，磁性组分的粒径60-80目。

10、优选地，步骤(2)中，预处理后的铜矿与磁性组分的用量的重量比为3:7-27。

11、优选地，步骤(2)中，所述预处理的步骤包括：将铜矿在400-600℃下焙烧5-6h，然后在900-1100℃下焙烧8-12h；

12、优选地，所述铜矿的粒径为60-80目。

13、优选地，步骤(3)中，混合料与水泥的用量的重量比为3-4:1；

14、优选地，水与水泥的用量的重量比为0.8-2:1。

15、优选地，步骤(4)中，煅烧的过程包括：在400-600下煅烧2-3h，然后在900-1100℃下煅烧5-8h；

16、优选地，步骤(5)中，破碎至粒径为40-60目。

17、本发明第二方面提供按照前文所述的方法制备的化学链气化复合载氧体。

18、本发明第三方面提供前文所述的化学链气化复合载氧体在化学链气化工艺中的应用。

19、本发明第四方面提供一种利用化学链气化反应制备合成气的方法，包括如：在保护气的存在下，将秸秆和载氧体进行化学链气化反应，得到合成气；

20、其中，所述载氧体为前文所述的化学链气化复合载氧体；

21、优选地，所述化学链气化反应的条件包括；温度为800-950℃。

22、本发明与现有技术相比较，具有如下有益效果：

23、1、本发明提供了一种利用垃圾焚烧底灰制备化学链气化复合载氧体的方法，该方法实现了垃圾焚烧底灰的资源化利用和无害化利用，同时极大程度地降低了载氧体的制备成本。

24、2、本发明制备的化学链气化复合载氧体具有分散性高、抗压强度好的有点，同时通过垃圾焚烧底灰中的磁性组分与铜矿的配合，提升了载氧体的活性和载氧性能。

技术特征：

1.一种利用垃圾焚烧底灰制备化学链气化复合载氧体的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述干燥的条件包括：温度为40-60℃，时间为3-5天。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，煅烧的条件包括：温度为900-1100℃，时间为3-5h；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，预处理后的铜矿与磁性组分的用量的重量比为3:7-27。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述预处理的步骤包括：将铜矿在400-600℃下焙烧5-6h，然后在900-1100℃下焙烧8-12h；

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，混合料与水泥的用量的重量比为3-4:1；

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，煅烧的过程包括：在400-600℃下煅烧2-3h，然后在900-1100℃下煅烧5-8h；

8.由权利要求1-7中任意一项所述的方法制备的化学链气化复合载氧体。

9.权利要求8所述的化学链气化复合载氧体在化学链气化工艺中的应用。

10.一种利用化学链气化反应制备合成气的方法，其特征在于，包括：在保护气的存在下，将秸秆和载氧体进行化学链气化反应，得到合成气；

技术总结本发明涉及化学链气化技术领域，具体涉及一种化学链气化复合载氧体及其制备方法和应用。该方法包括：(1)将垃圾焚烧底灰进行干燥和磁选，然后将磁选得到的磁性底灰进行煅烧和破碎，得到磁性组分；(2)将磁性组分与预处理后的铜矿进行混合，得到混合料；(3)将混合料、水泥和水进行混合，得到浆料；(4)将浆料进行静置，然后进行煅烧和破碎。本发明所述的方法实现了垃圾焚烧底灰的资源化利用和无害化利用，极大程度地降低了载氧体的制备成本。通过垃圾焚烧底灰中的磁性组分与铜矿的配合，提升了载氧体的活性和载氧性能。技术研发人员：安风霞,仲兆平,王晓佳,邵旦洋,林正根,俞颖受保护的技术使用者：国家能源集团科学技术研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/27