廣州能源所生物質化學鏈氣化研究取得進展

　　化學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器中分步進行，氣化反應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；再生反應器中還原后的低價氧化物被空氣氧化，恢復晶格氧。氧載體在兩個反應器中循環，實現了化學鏈過程。

　　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鏈重整、生物質化學鏈氣化、三維有序大孔氧載體制備、化學鏈氣化雙床冷態模擬等方面開展了創新性的研究。甲烷化學鏈重整過程中以Ce-Fe-O為氧載體，合成氣中H2/CO接近2，甲烷轉化率達98%以上，20個循環內，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。生物質化學鏈氣化過程中，采用赤鐵礦為氧載體，氬氣氣氛下CO和H2體積含量達85%、產氣率為1.13 m3/kg、氣化效率可達77.8%、碳轉化率達96%；當S/B為0.85時，H2/CO接近1，產氣率1.53 m3/kg，氣化效率可達79.5%，碳轉化率接近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；搭建了生物質處理量為5kg/h的冷態雙床，處于調試運行階段。

　　實驗室相關研究結果發表在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], 《燃料化學學報》[2011,39(12):ΧX-XX], 《太陽能學報》[2012], 《農業工程學報》[2011,27(13):105-111], 《煤炭轉化》[2010, 33(4): 83-89]等學術期刊上。

生物質化學鏈氣化爐實驗裝置