铁基载氧体化学链燃烧还原过程的数学模型

李钦晔¹，代尧¹，张四宗¹，温治^1,2，刘训良^1,2

1. 北京科技大学机械工程学院2. 北京科技大学冶金工业节能减排北京市重点实验室

摘 要：为了研究铁基载氧体的反应特性,基于未反应缩核模型建立了移动床内铁基载氧体颗粒还原过程的一维数学模型.模型中考虑了铁基载氧体与H2、CO的多级还原反应,气体组分体积分数模拟值与实验值的平均误差为6.9%,总还原度的平均误差为11.2%.研究表明:铁基载氧体在移动床反应器内最终还原度约为23%,主要进行的反应是第一级和第二级还原反应,第一级和第二级还原度分别为95%和40%;提高反应器内温度、选择合适的载氧体粒径及气固比有助于增加反应的深度,提高合成气及铁基载氧体的利用率,载氧体粒径建议取1~2 mm.

关键词：化学链燃烧;铁基载氧体;还原;数学模型;