一种功能性复合载氧体化学链脱氧气化协同CO2转化方法与流程

技术特征：

1.一种功能性复合载氧体化学链脱氧气化协同co2转化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：生物质脱氧气化

将生物质和cao、fe的混合物在含有二氧化碳的载气、700℃～1000℃的温度下进行脱氧气化，得到含有h2、co的合成气，以及碳-ca2fe2o5混合物；

所述的cao、fe的摩尔比为1:1～1.1；(cao fe)/b的质量比大于0，小于或等于0.4；

载气中，二氧化碳的流率大于0，小于或等于80cm/min；

步骤2)：铁酸钙载氧体再生

将碳-ca2fe2o5复合物在800℃～950℃的温度下进行再生，得到cao、fe，以及co和co2的再生气；

将再生得到的cao、fe循环至步骤1)中。

2.根据权利要求1所述的一种功能性复合载氧体化学链脱氧气化协同co2转化方法，其特征在于，步骤1)中，所述的(cao fe)/b的质量比为0.1～0.3:1。

3.根据权利要求1所述的一种功能性复合载氧体化学链脱氧气化协同co2转化方法，其特征在于，所述的生物质还可以采用煤、污泥、塑料垃圾、固体废弃物中的至少一种替换。

4.根据权利要求1所述的一种功能性复合载氧体化学链脱氧气化协同co2转化方法，其特征在于，步骤1)中，在流化床中进行；

优选地，载气中，二氧化碳的流率为10～40cm/min；进一步优选为20～30cm/min。

5.根据权利要求1所述的一种功能性复合载氧体化学链脱氧气化协同co2转化方法，其特征在于，步骤1)中，脱氧气化反应的温度为850℃～950℃。

6.根据权利要求1所述的一种功能性复合载氧体化学链脱氧气化协同co2转化方法，其特征在于，步骤1)中，所述的碳产物的id/ig为0.87～3.25。

7.根据权利要求1所述的一种功能性复合载氧体化学链脱氧气化协同co2转化方法，其特征在于，步骤2)中，在含有co的气氛下进行；

优选地，所述的co气氛来源于步骤2)中产气。

8.根据权利要求1所述的一种功能性复合载氧体化学链脱氧气化协同co2转化方法，其特征在于，步骤2)中，再生反应的温度为850℃～950℃。

9.根据权利要求1所述的一种功能性复合载氧体化学链脱氧气化协同co2转化方法，其特征在于，所述步骤2)中在固定床或移动床反应器中进行。

技术总结
本发明公开了一种功能性复合载氧体化学链脱氧气化协同CO2转化方法，该方法通过氧化还原循环，实现生物质的脱氧气化。该工艺由脱氧反应器和再生反应器组成。脱氧反应器中，生物质和CaO、Fe在CO2气氛中气化，CaO催化焦油裂解，Fe催化烃类重整，产生生物炭、轻质焦油和高品质合成气。CaO和Fe在CO2作用下被氧化为Ca2Fe2O5，与生物炭一同进入再生反应器；再生反应器中，生物炭在高温下气化，将Ca2Fe2O5还原为CaO、Fe，再次返回脱氧反应器。该化学链脱氧气化过程通过载氧体的连续转化与CO2的有效活化与解离，降低气化产物含氧量，获得H2/CO可调的高品质合成气，实现二氧化碳减排与生物质梯级利用；通过调节生物炭无序程度，实现较低温度下的碳转化与载氧体再生。

技术研发人员：孙朝;陈宗;孙志强
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：2021.03.15
技术公布日：2021.07.06