專利名稱：一種批量制備化學(xué)鏈燃燒氧載體的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)鏈燃燒氧載 體的制備領(lǐng)域，具體為利用噴動(dòng)流化床造粒技術(shù)批量制備化學(xué)鏈燃燒過程中必備的氧載體的方法和裝置，為 大型連續(xù)化學(xué)鏈燃燒實(shí)驗(yàn)提供足量的氧載體。
背景技術(shù)：
化學(xué)鏈燃燒具有CO2高效低能耗回收、化學(xué)能梯級(jí)利用、抑制NOx生成和近零排放等優(yōu)點(diǎn)，是解決能源高效利用與環(huán)境友好的重要技術(shù)之一?；瘜W(xué)鏈燃燒系統(tǒng)主要包括兩個(gè)串聯(lián)的反應(yīng)器空氣反應(yīng)器和燃料反應(yīng)器。高氧勢(shì)載體(一般為過渡金屬氧化物，或某些非金屬氧化物，標(biāo)記為MexOy)進(jìn)入燃料反應(yīng)器與燃料進(jìn)行還原反應(yīng)，生成C02/H20和被還原的低氧勢(shì)載體(標(biāo)記為Mex(V1),生成物中的氣體經(jīng)過簡(jiǎn)單的冷凝便可以獲得高純度的CO2 ;隨后，低氧勢(shì)載體顆粒被送入空氣反應(yīng)器與空氣中的氧分子發(fā)生氧化反應(yīng)，釋放出大量的熱量，同時(shí)恢復(fù)晶格氧變成高氧勢(shì)載體，并送回燃料反應(yīng)器進(jìn)行循環(huán)。化學(xué)鏈燃燒技術(shù)主要涉及氧載體、反應(yīng)器和化學(xué)鏈燃燒系統(tǒng)3個(gè)方面，目前，所關(guān)注和研究的氧載體多為金屬氧化物，如Fe、Cu、Ni、Mn、Co等氧化物，氧載體的綜合性能包括反應(yīng)活性、載氧率、機(jī)械強(qiáng)度、團(tuán)聚和燒結(jié)特性、循環(huán)再生性、高溫下穩(wěn)定性和流動(dòng)性、環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性等。氧載體的制備方法是重要的研究?jī)?nèi)容，主要包括機(jī)械混合法、分散法、浸潰法、噴霧干燥法、冷凍成粒法和溶膠-凝膠法等。不同惰性載體、不同載氧體和惰性載體混合比例、不同制備工藝等均對(duì)氧載體的性能有明顯影響?；瘜W(xué)鏈燃燒的連續(xù)熱態(tài)實(shí)驗(yàn)(無論是熱功率幾百瓦的bench-scale規(guī)模、還是I-IOOKff的pilot-scale規(guī)模,或者IMW以上的demonstration-scale規(guī)模)需要大量氧載體(I公斤-100公斤);氧載體的常規(guī)制備方法(每次僅制備I公斤以下)因?yàn)槿舾上拗?如濕式漿料的干燥速度、漿料內(nèi)混合物分散等)不利于大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用，分析各種制備方法，認(rèn)為影響其制備規(guī)模放大的因素主要是漿料的干燥。噴動(dòng)流化床批量造粒技術(shù)已經(jīng)比較成熟，噴動(dòng)流化床存在二股氣體，氣速較大的噴動(dòng)氣和較小的流化氣，其中流化氣作為一種輔助氣體使得床層內(nèi)顆粒有著更好的流動(dòng)特性；在造粒過程中，融溶液或溶液以霧狀噴進(jìn)裝有產(chǎn)品細(xì)顆粒的由熱空氣作噴動(dòng)氣和流化氣的噴動(dòng)流化床內(nèi)，產(chǎn)品細(xì)顆粒在床內(nèi)循環(huán)的同時(shí)被沉積在其表面的融溶液(或溶液)或其反應(yīng)產(chǎn)物一層層的覆蓋，直到形成球形度很好的、均勻的產(chǎn)物。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低成本、高效益、環(huán)境友好的批量制備化學(xué)鏈燃燒氧載體的方法和裝置。本發(fā)明提供的一種批量制備化學(xué)鏈燃燒氧載體的方法，其特征在于，該方法包括下述步驟第I步將干燥器預(yù)熱，向其中加入晶種，并不斷通入熱空氣，使晶種流化；所述干燥器為噴動(dòng)床、流化床或者噴動(dòng)流化床；第2步制備氧載體漿料；第3步使氧載體漿料以霧狀噴入干燥器，涂敷在晶種上，并與熱空氣進(jìn)行熱交換，循環(huán)包衣干燥；第4步噴霧造粒完成后，進(jìn)行后處理，得到合適粒徑的氧載體顆粒；所述合適粒徑通常為0. I 0. 3臟；第5步將小于合適粒徑的氧載體顆粒送回干燥器，作為下一輪造粒的晶種，進(jìn)行新一輪造粒，直到任務(wù)完成。本發(fā)明提供的一種批量制備化學(xué)鏈燃燒氧載體的裝置，包括干燥器，其特征在于， 該裝置還包括漿料霧化系統(tǒng)；所述漿料霧化系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)、油水分離器、球磨機(jī)、噴涂液罐、恒流泵、攪拌器以及二流體噴嘴；空氣壓縮機(jī)經(jīng)油水分離器與二流體噴嘴的氣相入口相連，恒流泵的進(jìn)口連接有噴涂液罐，出口與二流體噴嘴的液相入口相連；所述二流體噴嘴安裝于干燥器的頂部、底部或側(cè)部。本發(fā)明將氧載體的制備與工業(yè)上成熟的噴動(dòng)流化床造粒技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了低成本、高效益的批量制備高性能氧載體的過程，并可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)氧載體的批量改性處理。本發(fā)明充分發(fā)揮了噴動(dòng)流化床造粒技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，批量制備化學(xué)連燃燒技術(shù)中必備的氧載體，低成本，高效益。
圖I為本發(fā)明裝置的一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中1、鼓風(fēng)機(jī)；2、緩沖罐；3a、轉(zhuǎn)子流量計(jì)；3b、轉(zhuǎn)子流量計(jì)；4a、電加熱器；4b、電加熱器；5a、流化風(fēng)室；5b、噴動(dòng)風(fēng)室；6a、排渣孔；6b、取樣口 ；7、布風(fēng)板；8、導(dǎo)向管；9、二流體噴嘴；10、進(jìn)料口 ；11、端蓋；12、熱電偶和壓力傳感器；13、旋風(fēng)分離器；14、空氣壓縮機(jī)；15、油水分離器；16、球磨機(jī)；17、噴涂液罐；18、數(shù)顯恒流泵；19、攪拌器；20、主床體
具體實(shí)施例方式本發(fā)明將化學(xué)鏈燃燒技術(shù)中氧載體的制備與噴動(dòng)流化床造粒技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了氧載體的批量制備，成本低、效益高、環(huán)境友好。本發(fā)明方法包括下述步驟第I步對(duì)干燥器進(jìn)行預(yù)熱，向其中加入晶種，并不斷通入熱空氣，使晶種流化；所述干燥器可以為噴動(dòng)床、流化床或噴動(dòng)流化床，可帶導(dǎo)向管和不帶導(dǎo)向管。所述晶種為為粒徑小于常用氧載體粒徑的固體顆粒，包括工業(yè)廢料、礦石、石英砂、氧化鋁、氧化鐵、氧化銅、氧化鎂、氧化錳等或上述固體物質(zhì)的混合物；常用氧載體的粒徑為0. I 0. 3mm。預(yù)熱溫度優(yōu)選為200 600 °C。第2步制備氧載體漿料；將氧載體的活性成分、惰性成分、粘結(jié)劑、分散劑、石墨和去離子水等混合，攪拌均勻得到氧載體漿料。所述氧載體漿料活性成分與惰性成分質(zhì)量比可以是3 : 2 4 : 1，如6 : 4或8 2等比例。所述氧載體的活性成分為能作為化學(xué)鏈燃燒技術(shù)中轉(zhuǎn)移氧的物質(zhì)，主要包括氧化鐵、氧化銅、氧化錳、氧化鎳、氧化鈷以及它們的硝酸鹽、硫酸鈣等或上述物質(zhì)的混合物。所述惰性成分為能夠提高氧載體強(qiáng)度的物質(zhì)，可以是石英砂、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯、氧化鈦等或上述物質(zhì)的混合物。所述粘結(jié)劑為有粘性的有機(jī)物質(zhì)，可以是聚乙烯醇(PVA)、聚氧化乙烯(PEO)、聚乙二醇(PEG)等，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1% 10%。 所述分散劑為抗沉積、能使懸浮液分散均勻的物質(zhì)，可以是聚甲基丙烯酸氨、Dolapix系列聚合電解質(zhì)等。所述石墨質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為0 10%，其作用是改善氧載體表面的孔隙結(jié)構(gòu)。本發(fā)明對(duì)制備氧載體漿料的原料、配方及制備工藝沒有特殊的要求，具體實(shí)施時(shí)，該步驟可以采用現(xiàn)有技術(shù)，也可以采用其它原料、配方及工藝制備氧載體漿料，都不影響本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)現(xiàn)。第3步使氧載體漿料以霧狀噴入主床體，涂敷在晶種上，并與熱空氣進(jìn)行熱交換，循環(huán)包衣干燥；所述氧載體漿料可以從噴動(dòng)流化床頂部、底部或者側(cè)面方向噴入。第4步噴霧造粒完成后，進(jìn)行后處理，得到所需的氧載體顆粒；所述后處理主要包括煅燒、研磨、篩分等，具體操作條件視氧載體的性能而定，本發(fā)明不作特殊要求。第5步將粒徑小于合適粒徑的氧載體送回噴動(dòng)流化床，作為下一輪造粒的晶種，進(jìn)行新一輪造粒，直到任務(wù)完成。所述合適粒徑為0. I 0. 3_。所述方法只需在第2步的氧載體漿料的制備階段加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)占氧載體有效成分的5% 30%的改性物質(zhì)(如Cu、Mn、Co、Ni的氧化物或硝酸鹽等)，即可實(shí)現(xiàn)氧載體的批量改性，提高氧載體的綜合性能。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步說明。在此需要說明的是，對(duì)于這些實(shí)施方式的說明用于幫助理解本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。本發(fā)明裝置由干燥器和漿料霧化系統(tǒng)組成。所述干燥器可以為單純的噴動(dòng)床、單純的流化床或二者的組合(即噴動(dòng)流化床)，可帶導(dǎo)向管和不帶導(dǎo)向管。本發(fā)明對(duì)噴動(dòng)床、流化床或噴動(dòng)流化床的具體結(jié)構(gòu)沒有特殊的要求。圖I列舉了其中一種結(jié)構(gòu)，它包括鼓風(fēng)機(jī)I、緩沖罐2、轉(zhuǎn)子流量計(jì)3a、轉(zhuǎn)子流量計(jì)3b、電加熱器4a、電加熱器4b、流化風(fēng)室5a、噴動(dòng)風(fēng)室5b、排渣孔6a、布風(fēng)板7、導(dǎo)向管8、主床體20、端蓋11、旋風(fēng)分離器13。緩沖罐2的進(jìn)口與鼓風(fēng)機(jī)I相連，緩沖罐2的出口分為二路，一路經(jīng)過轉(zhuǎn)子流量計(jì)3a和電加熱器4a與流化風(fēng)室5a進(jìn)口相連；另一路經(jīng)過轉(zhuǎn)子流量計(jì)3b、電加熱器4b與噴動(dòng)風(fēng)室5b的進(jìn)口相連。主床體20下端與流化風(fēng)室5a相連，布風(fēng)板7布置在二者之間，導(dǎo)向管8位于主床體中心，下端距布風(fēng)板30 300mm，高度可調(diào)。在流化風(fēng)室5a的底部設(shè)有排渣孔6a，主床體20下端設(shè)有取樣口 6b，上端有布滿風(fēng)帽的端蓋11，端蓋上端出口與旋風(fēng)分離器13進(jìn)口相連，氣體和少量粉塵穿過布滿風(fēng)帽的端蓋11進(jìn)入旋風(fēng)分離器13作進(jìn)一步分離，清潔的尾氣從旋風(fēng)分離器13上部排空，也可以在旋風(fēng)分離器13的出口增設(shè)布袋除塵器。在主床體20不同高度布置有溫度壓力傳感器12，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)床體內(nèi)不同位置的溫度和壓力。所 述主床體20可采用倒錐形結(jié)構(gòu)或圓柱型結(jié)構(gòu)或二者的結(jié)合。漿料霧化系統(tǒng)為造粒提供涂敷液，主要包括空氣壓縮機(jī)14、油水分離器15、球磨機(jī)16、噴涂液罐17、恒流泵18、攪拌器19以及二流體噴嘴9?？諝鈮嚎s機(jī)14經(jīng)油水分離器15與二流體噴嘴9的氣相入口相連，恒流泵18的進(jìn)口連接有噴涂液罐17，出口與二流體噴嘴9的液相入口相連。所述二流體噴嘴9可安裝于噴動(dòng)流化床的頂部、底部或側(cè)部，形成頂噴、底噴或側(cè)噴的不同噴霧形式。
本發(fā)明裝置的工作過程如下系統(tǒng)開始運(yùn)行前，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)熱。首先啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)1，空氣進(jìn)入緩沖罐2，分為兩股，分別作為噴動(dòng)氣和流化氣，流經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)3a和3b，在電加熱器4a和4b中加熱，噴動(dòng)氣經(jīng)過噴動(dòng)風(fēng)室5b，穿過布風(fēng)板7進(jìn)入床體，流化氣在流化風(fēng)室5a中重新組織，經(jīng)布風(fēng)板7的流化區(qū)進(jìn)一步布風(fēng)，均勻的進(jìn)入床體。噴動(dòng)區(qū)噴動(dòng)氣及環(huán)形區(qū)流化氣穿過床層中的粒子，帶動(dòng)粒子作循環(huán)流動(dòng)。在床體進(jìn)行預(yù)熱的同時(shí)，將一定比例的活性成分和惰性成分粉末與去離子水混合，加入球磨機(jī)16中研磨攪拌后導(dǎo)入噴涂液罐17中進(jìn)行水浴加熱，加入有機(jī)粘結(jié)劑和分散齊U，并不斷用攪拌器19攪拌，使?jié){料混合均勻。待床溫預(yù)熱到200 600°C，從進(jìn)料口 10加入一定量的晶種，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子流量計(jì)前的閥門，使晶種處于良好的噴動(dòng)流化狀態(tài)，溫度及壓力傳感器12實(shí)時(shí)采集床體不同區(qū)域的溫度和壓力，便于分析溫度和壓力的分布變化規(guī)律。噴涂液罐17內(nèi)的料液由數(shù)顯恒流泵18輸送至二流體噴嘴9 ;霧化空氣由空氣壓縮機(jī)14經(jīng)油水分離器15凈化緩沖后輸送至二流體噴嘴9 ;二者在霧化噴嘴內(nèi)混合后，漿料被霧化，包裹在作循環(huán)流動(dòng)的顆粒上，與熱風(fēng)進(jìn)行熱交換。最后氣體和少量粉塵穿過布滿風(fēng)帽11的端蓋進(jìn)入旋風(fēng)分離器13作進(jìn)一步分離，清潔的尾氣從旋風(fēng)分離器上部排空。實(shí)驗(yàn)過程中，可從取樣孔6b取樣，當(dāng)床內(nèi)晶種絕大部分包衣完成，關(guān)閉恒流泵18、空氣壓縮機(jī)14以及電加熱器4，繼續(xù)通入一段時(shí)間噴動(dòng)流化風(fēng)，使加熱絲溫度降低，之后再關(guān)閉鼓風(fēng)機(jī)1，一則涂敷的物料要緩慢降至室溫，避免爆裂；二則保護(hù)了加熱器及其附屬設(shè)備；待噴動(dòng)床冷卻至室溫，取出產(chǎn)品，煅燒、研磨、篩分，得到符合要求的氧載體，實(shí)現(xiàn)了氧載體的批量制備。實(shí)施例一第I步將噴動(dòng)流化床內(nèi)的溫度預(yù)熱到300°C，向其中加入粒徑小于200微米的Al2O3顆粒作為晶種；第2步以Fe203、Al203、PVA、石墨和去離子水為原料，使用機(jī)械混合法制備氧載體漿料，其中Fe2O3和Al2O3質(zhì)量比為6 4，PVA質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%，石墨質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10% ;第3步使氧載體漿料以霧狀噴入主床體，涂敷在Al2O3晶種上，并與熱空氣進(jìn)行熱交換，循環(huán)包衣干燥；第4步取出產(chǎn)品，1200°C煅燒12h，研磨、篩分，得到所需的的Fe2O3Al2O3氧載體顆粒;
第5步將粒徑小于200微米的氧載體送回噴動(dòng)流化床，作為下一輪造粒的晶種，進(jìn)行新一輪造粒，直到任務(wù)完成。實(shí)施例二 第I步將噴動(dòng)流化床內(nèi)的溫度預(yù)熱到300°C，向其中加入粒徑小于100微米的Al2O3顆粒作為晶種；第2步以CuO、A1203、PVA、石墨和去離子水為原料，使用機(jī)械混合法制備氧載體漿料，其中CuO和Al2O3質(zhì)量比為8 2，PVA質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%，石墨質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5% ;第3步使氧載體漿料以霧狀噴入噴動(dòng)流化床，涂敷在Al2O3晶種上，并與熱空氣進(jìn)行熱交換，循環(huán)包衣干燥；第4步取出產(chǎn)品，950°C煅燒10h，研磨、篩分，得到所需的Cu0/A1203氧載體顆粒；第5步將粒徑小于100微米的氧載體送回噴動(dòng)流化床，作為下一輪造粒的晶種，進(jìn)行新一輪造粒，直到任務(wù)完成。實(shí)施例三第I步將噴動(dòng)流化床內(nèi)的溫度預(yù)熱到400°C，向其中加入粒徑小于150微米的鐵礦石作為晶種；第2步以Fe203、A1203、PVA、石墨和去離子水為原料，使用機(jī)械混合法制備氧載體漿料，其中Fe2O3和Al2O3質(zhì)量比為6 4，PVA質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%，石墨質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8 %，加入20%的Cu (NO3) 2進(jìn)行修飾；第3步使氧載體漿料以霧狀噴入噴動(dòng)流化床，涂敷在鐵礦石晶種上，并與熱空氣進(jìn)行熱交換，循環(huán)包衣干燥；第4步取出產(chǎn)品，1100°C煅燒24h，研磨、篩分，得到經(jīng)過Cu基修飾的Fe2O3Al2O3氧載體顆粒；第5步將粒徑小于150微米的氧載體送回噴動(dòng)流化床，作為下一輪造粒的晶種，進(jìn)行新一輪造粒，直到任務(wù)完成。實(shí)施例四第I步將噴動(dòng)流化床內(nèi)的溫度預(yù)熱到300°C，向其中加入粒徑小于200微米的SiO2顆粒作為晶種；第2步以Fe203、A1203、PVA、石墨和去離子水為原料，使用機(jī)械混合法制備氧載體漿料，其中Fe2O3和Al2O3質(zhì)量比為6 4，PVA質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%，石墨質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5 %，加入10%的Ni (NO3)2進(jìn)行修飾；第3步使氧載體漿料以霧狀噴入噴動(dòng)流化床，涂敷在Al2O3晶種上，并與熱空氣進(jìn)行熱交換，循環(huán)包衣干燥；第4步取出產(chǎn)品，1200°C煅燒10h，研磨、篩分，得到經(jīng)過Ni基修飾的Fe2O3Al2O3氧載體顆粒；第5步將粒徑小于200微米的氧載體送回噴動(dòng)流化床，作為下一輪造粒的晶種，進(jìn)行新一輪造粒，直到任務(wù)完成。實(shí)施例五第I步將噴動(dòng)流化床內(nèi)的溫度預(yù)熱到300°C，向其中加入粒徑小于150微米的銅礦石顆粒作為晶種；
第2步以CuO、MgAl2O4, PVA、石墨和去離子水為原料，使用機(jī)械混合法制備氧載體漿料，其中CuO和MgAl2O4質(zhì)量比為6 4，PVA質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%，石墨質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10% ;力口入15 %的Mn (NO3) 2進(jìn)行修飾；第3步使氧載體漿料以霧狀噴入噴動(dòng)流化床，涂敷在MgAl2O4晶種上，并與熱空氣進(jìn)行熱交換，循環(huán)包衣干燥；第4步取出產(chǎn)品，1100°C煅燒12h，研磨、篩分，得到經(jīng)過Mn基修飾的Cu0/MgAl204氧載體顆粒；第5步將粒徑小于150微米的氧載體送回噴動(dòng)流化床，作為下一輪造粒的晶種，進(jìn)行新一輪造粒，直到任務(wù)完成。 實(shí)施例六第I步將噴動(dòng)流化床內(nèi)的溫度預(yù)熱到500°C，向其中加入粒徑小于200微米的天然鐵礦石顆粒作為晶種；第2步配制飽和的Ni (NO3)2溶液進(jìn)行修飾，PVA質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5% ；第3步使Ni (NO3)2溶液以霧狀噴入噴動(dòng)流化床，涂敷在鐵礦石晶種上，并與熱空氣進(jìn)行熱交換，循環(huán)包衣干燥；第4步取出產(chǎn)品，1200°C煅燒12h，研磨、篩分，得到經(jīng)過Ni基修飾的鐵礦石氧載體顆粒；第5步將粒徑小于200微米的氧載體送回噴動(dòng)流化床，作為下一輪造粒的晶種，進(jìn)行新一輪造粒，直到任務(wù)完成。以上所述為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，但本發(fā)明不應(yīng)該局限于該實(shí)施例和附圖所公開的內(nèi)容。所以凡是不脫離本發(fā)明所公開的精神下完成的等效或修改，都落入本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.ー種批量制備化學(xué)鏈燃燒氧載體的方法，其特征在于，該方法包括下述步驟 第I步將干燥器預(yù)熱，向其中加入晶種，并不斷通入熱空氣，使晶種流化；所述干燥器為噴動(dòng)床、流化床或者噴動(dòng)流化床； 第2步制備氧載體漿料； 第3步使氧載體漿料以霧狀噴入干燥器，涂敷在晶種上，并與熱空氣進(jìn)行熱交換，循環(huán)包衣干燥； 第4步噴霧造粒完成后，進(jìn)行后處理，得到合適粒徑的氧載體顆粒；所述合適粒徑通常為 0. I 0. 3mm ; 第5步將小于合適粒徑的氧載體顆粒送回干燥器，作為下ー輪造粒的晶種，進(jìn)行新一輪造粒，直到任務(wù)完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的批量制備化學(xué)鏈燃燒氧載體的方法，其特征在于，第I步中，預(yù)熱溫度為200 600°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的批量制備化學(xué)鏈燃燒氧載體的方法，其特征在于，在第2步中，加入改性物質(zhì)，加入量占氧載體有效成分的5% 30%，實(shí)現(xiàn)氧載體的改性。
4.ー種批量制備化學(xué)鏈燃燒氧載體的裝置，包括干燥器，其特征在于，該裝置還包括漿料霧化系統(tǒng)； 所述漿料霧化系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)(14)、油水分離器(15)、球磨機(jī)(16)、噴涂液罐(17)、恒流泵(18)、攪拌器(19)以及二流體噴嘴(9);空氣壓縮機(jī)(14)經(jīng)油水分離器(15)與二流體噴嘴(9)的氣相入口相連，恒流泵(18)的進(jìn)ロ連接有噴涂液罐(17)，出口與二流體噴嘴(9)的液相入口相連；所述二流體噴嘴(9)安裝于干燥器的頂部、底部或側(cè)部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的批量制備化學(xué)鏈燃燒氧載體的裝置，其特征在于，所述干燥器為噴動(dòng)床、流化床或者噴動(dòng)流化床。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的批量制備化學(xué)鏈燃燒氧載體的裝置，其特征在干，所述噴動(dòng)流化床包括鼓風(fēng)機(jī)(I)、緩沖罐(2)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)(3a)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)(3b)、電加熱器(4a)、電加熱器(4b)、流化風(fēng)室(5a)、噴動(dòng)風(fēng)室(5b)、排渣孔(6a)、布風(fēng)板(7)、主床體(20)、端蓋(11)、旋風(fēng)分離器(13);緩沖罐⑵的進(jìn)ロ與鼓風(fēng)機(jī)⑴相連，緩沖罐⑵的出口分為ニ路，一路經(jīng)過轉(zhuǎn)子流量計(jì)(3a)和電加熱器(4a)與流化風(fēng)室(5a)進(jìn)ロ相連；另一路經(jīng)過轉(zhuǎn)子流量計(jì)(3b)、電加熱器(4b)與噴動(dòng)風(fēng)室(5b)的進(jìn)ロ相連；主床體(20)下端與流化風(fēng)室(5a)相連，布風(fēng)板(7)布置在二者之間；在流化風(fēng)室(5a)的底部設(shè)有排渣孔(6a)，主床體(20)下端設(shè)有取樣ロ(6b)，端蓋(11)上端出口與旋風(fēng)分離器(13)進(jìn)ロ相連，氣體和少量粉塵穿過布滿風(fēng)帽的端蓋(11)進(jìn)入旋風(fēng)分離器(13)作進(jìn)ー步分離，清潔的尾氣從旋風(fēng)分離器(13)上部排空，在主床體(20)不同高度布置有溫度壓カ傳感器(12)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)床體內(nèi)不同位置的溫度和壓力。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的批量制備化學(xué)鏈燃燒氧載體的裝置，其特征在于，所述主床體(20)采用倒錐形結(jié)構(gòu)或圓柱型結(jié)構(gòu)或二者的結(jié)合。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的批量制備化學(xué)鏈燃燒氧載體的裝置，其特征在干，主床體的中心設(shè)有導(dǎo)向管(8),導(dǎo)向管(8)下端距布風(fēng)板30 300mm,高度可調(diào)。
全文摘要
本發(fā)明屬于化學(xué)鏈燃燒氧載體的制備領(lǐng)域，為一種批量制備化學(xué)鏈燃燒氧載體的方法和裝置。該方法對(duì)噴動(dòng)床、流化床或者噴動(dòng)流化床預(yù)熱，再使氧載體漿料霧化，涂敷在床體內(nèi)的晶種上，批量制備氧載體前驅(qū)體，進(jìn)行后處理得到符合要求的氧載體顆粒。裝置包括干燥器和漿料霧化系統(tǒng)，漿料霧化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為空氣壓縮機(jī)經(jīng)油水分離器與二流體噴嘴的氣相入口相連，恒流泵進(jìn)口連接有噴涂液罐，出口與二流體噴嘴液相入口相連；二流體噴嘴安裝于干燥器的頂部、底部或側(cè)部。本發(fā)明將化學(xué)鏈燃燒技術(shù)中氧載體的制備與噴動(dòng)流化床造粒技術(shù)相結(jié)合，通過配制不同成分的氧載體漿料，不同的噴霧形式，實(shí)現(xiàn)了大批量、低成本、高效益、環(huán)境友好的氧載體制備過程。
文檔編號(hào)C10L10/00GK102952603SQ20121044082
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者趙海波, 郭磊, 馬琎晨, 張少華 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)