熔融盐循环热载体无烟燃烧技术基础

　　本书提出了一种新型的燃烧技术——熔融盐循环热载体无烟燃烧技术，根据实验研究，书中对该技术的理论基础性进行了阐述。全书共分7章，主要内容包括该技术的概念和原理、相关的热力学计算及燃烧体系选择、氧载体的制备与性能表征、氧载体的反应性能研究、熔融盐中的无烟燃烧实验研究、无烟燃烧技术的工程化应用设想及能量分析、结论与展望等。本书可供能源、热能工程、化工和电力等相关部门和企事业单位的技术人员以及高等院校相关专业的师生参阅。1绪论 1.1引言 1.2火焰燃烧的环境污染问题及对策 1.2.1氮氧化物 1.2.2硫化物 1.2.3二氧化碳 1.2.4二氧化碳捕集技术 1.3催化燃烧技术 1.4燃烧催化剂研究进展 1.4.1掺杂型六铝酸盐催化剂 1.4.2贵金属催化剂 1.4.3钙钛矿型催化剂 1.4.4金属氧化物催化剂 1.5化学链燃烧技术 1.6课题的提出 1.6.1无烟燃烧技术的概念 1.6.2课题研究内容 1.6.3课题的研究意义 2热力学分析及燃烧体系选择 2.1氧载体的选择 2.2热力学分析 2.2.1热力学基础知识 2.2.2无烟燃烧体系的热力学数据计算 2.3熔融盐体系的选择 2.4燃料的选择 3氧载体的制备与性能表征 3.1氧载体的组成 3.1.1活性组分 3.1.2添加剂或粘结剂 3.1.3助剂 3.2实验原料与试剂 3.3氧载体的制备 3.3.1机械混合 3.3.2共沉淀法 3.3.3浸渍法 3.4氧载体的物化性能表征 3.4.1物相组成测定（XRD） 3.4.2微观型貌分析（SEM） 3.4.3粉末氧载体的比表面积测定（BET） 3.4.4热重分析（TG） 3.4.5程序升温氧脱附实验（TPD） 3.4.6程序升温还原实验（TPR） 3.4.7Redox性能测试 3.4.8氧载体的反应性能表征 3.5实验结果与讨论 3.5.1氧载体的XRD分析 3.5.2新制备的氧载体粉末的SEM分析 3.5.3新制备的氧载体粉末的比表面积 3.5.4成品氧载体的实物照片 3.5.5热重分析（TG） 3.5.6O2-TPD分析 3.5.7CH4-TPR分析 3.5.8Redox性能研究 3.5.9反应温度对氧载体Redox性能的影响 3.5.10氧载体的循环反应性能表征 3.6天然铁矿石用作无烟燃烧氧载体的可能性研究 4氧载体的反应性能研究 4.1引言 4.2实验过程与方法 4.2.1氧载体的性质 4.2.2固定床反应实验过程 4.2.3热重反应器中的实验过程 4.3实验结果与讨论 4.3.1切换反应产物气体浓度分析 4.3.2反应温度对气体产物的影响 4.3.3循环次数对氧载体反应性能的影响 4.3.4反应温度对氧载体反应性能的影响 4.3.5氧载体的反应性能比较 4.3.6氧载体表面的积碳反应研究 4.3.7反应前后氧载体的SEM形貌比较 5熔融盐中的无烟燃烧实验研究 5.1引言 5.2实验装置及过程 5.3实验结果与讨论 5.3.1反应温度对反应过程产物气体影响 5.3.2反应过程中熔盐温度的变化 5.3.3熔融盐对反应器的腐蚀 5.3.4小型反应器结构对反应过程的影响 5.3.5熔融盐和氧载体的物相分析 5.3.6热利用问题 6工程应用设想及能量分析 6.1引言 6.2无烟燃烧技术的工程化应用设想 6.2.1工程化反应器设计思路 6.2.2工程化反应器设计的理论计算 6.2.3设计标准 6.2.4计算结果 6.3无烟燃烧系统的能平衡分析 6.3.1能平衡分析 6.3.2热平衡计算 6.4熔融盐循环热载体无烟燃烧技术的火用分析 6.4.1计算方法 6.4.2系统分析 6.4.3火用分析结果与讨论 7总结与展望 7.1总结 7.2展望 参考文献

　　王华 男，汉族，中共党员，1965年5月生于湖北，工学博士，教授，博士生导师，1987年7月本科毕业于东北大学热能工程专业，分别于1990年3月、1996年3月获昆明理工大学有色冶金专业硕士、博士学位；1998年10月～2000年10月在日本京都大学能源学院做博士后研究。先后任昆明理工大学冶金系副主任、总支书记、系主任、研究生院党委书记、常务副院长、校长助理等职，系云南省有突出贡献的中青年专家、云南省技术与学术带头人。先后获省部级科技奖励8项，申请国家专利19项，发表论文100余篇，出版专著6部。科研成果应用于实际，每年可获得1000余万元的经济效益。主要社会兼职有：中国有色金属学会理事，中国能源与热工学会理事，云南省金属学会理事，云南省热工热能学术委员会主任委员。

1 绪论
1.1 引言
1.2 火焰燃烧的环境污染问题及对策
1.2.1 氮氧化物
1.2.2 硫化物
1.2.3 二氧化碳
1.2.4 二氧化碳捕集技术
1.3 催化燃烧技术
1.4 燃烧催化剂研究进展
1.4.1 掺杂型六铝酸盐催化剂
1.4.2 贵金属催化剂
1.4.3 钙钛矿型催化剂
1.4.4 金属氧化物催化剂
1.5 化学链燃烧技术
1.6 课题的提出
1.6.1 无烟燃烧技术的概念
1.6.2 课题研究内容
1.6.3 课题的研究意义
2 热力学分析及燃烧体系选择
2.1 氧载体的选择
2.2 热力学分析
2.2.1 热力学基础知识
2.2.2 无烟燃烧体系的热力学数据计算
2.3 熔融盐体系的选择
2.4 燃料的选择
3 氧载体的制备与性能表征
3.1 氧载体的组成
3.1.1 活性组分
3.1.2 添加剂或粘结剂
3.1.3 助剂
3.2 实验原料与试剂
3.3 氧载体的制备
3.3.1 机械混合
3.3.2 共沉淀法
3.3.3 浸渍法
3.4 氧载体的物化性能表征
3.4.1 物相组成测定（XRD）
3.4.2 微观型貌分析（SEM）
3.4.3 粉末氧载体的比表面积测定（BET）
3.4.4 热重分析（TG）
3.4.5 程序升温氧脱附实验（TPD）
3.4.6 程序升温还原实验（TPR）
3.4.7 Redox性能测试
3.4.8 氧载体的反应性能表征
3.5 实验结果与讨论
3.5.1 氧载体的XRD分析
3.5.2 新制备的氧载体粉末的SEM分析
3.5.3 新制备的氧载体粉末的比表面积
3.5.4 成品氧载体的实物照片
3.5.5 热重分析（TG）
3.5.6 O2-TPD分析
3.5.7 CH4-TPR分析
3.5.8 Redox性能研究
3.5.9 反应温度对氧载体Redox性能的影响
3.5.1 0氧载体的循环反应性能表征
3.6 天然铁矿石用作无烟燃烧氧载体的可能性研究
4 氧载体的反应性能研究
4.1 引言
4.2 实验过程与方法
4.2.1 氧载体的性质
4.2.2 固定床反应实验过程
4.2.3 热重反应器中的实验过程
4.3 实验结果与讨论
4.3.1 切换反应产物气体浓度分析
4.3.2 反应温度对气体产物的影响
4.3.3 循环次数对氧载体反应性能的影响
4.3.4 反应温度对氧载体反应性能的影响
4.3.5 氧载体的反应性能比较
4.3.6 氧载体表面的积碳反应研究
4.3.7 反应前后氧载体的SEM形貌比较
5 熔融盐中的无烟燃烧实验研究
5.1 引言
5.2 实验装置及过程
5.3 实验结果与讨论
5.3.1 反应温度对反应过程产物气体影响
5.3.2 反应过程中熔盐温度的变化
5.3.3 熔融盐对反应器的腐蚀
5.3.4 小型反应器结构对反应过程的影响
5.3.5 熔融盐和氧载体的物相分析
5.3.6 热利用问题
6 工程应用设想及能量分析
6.1 引言
6.2 无烟燃烧技术的工程化应用设想
6.2.1 工程化反应器设计思路
6.2.2 工程化反应器设计的理论计算
6.2.3 设计标准
6.2.4 计算结果
6.3 无烟燃烧系统的能平衡分析
6.3.1 能平衡分析
6.3.2 热平衡计算
6.4 熔融盐循环热载体无烟燃烧技术的火用分析
6.4.1 计算方法
6.4.2 系统分析
6.4.3 火用分析结果与讨论
7总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献