[发明专利]基于CaFe2 有效
| 申请号： | 201710871723.2 | 申请日： | 2017-09-25 |
| 公开（公告）号： | CN107601430B | 公开（公告）日： | 2020-09-15 |
| 发明（设计）人： | 向文国;刘一君;孙朝;陈时熠;张磊;李蒙 | 申请（专利权）人： | 东南大学 |
| 主分类号： | C01B3/10 | 分类号： | C01B3/10;C01B32/50;B01J23/78 |
| 代理公司： | 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 | 代理人： | 余俊杰 |
| 地址： | 210096 *** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 基于 cafe base sub | ||
本发明公开了一种基于CaFe2O4/Ca2Fe2O5的催化循环制氢协同捕集二氧化碳的方法和装置，所述方法采用CaFe2O4和Ca2Fe2O5复合钙铁粉体一步反应制取高纯度氢气并捕集二氧化碳，所述反应循环进行。所述装置为叠式循环流化床或嵌套式流化床。本发明具有以下优点：本发明所述基于CaFe2O4/Ca2Fe2O5的催化循环制氢协同捕集二氧化碳的方法通过一步反应制氢，能够同时捕集二氧化碳和高纯度的氢气；本发明所述方法采用的CaFe2O4和Ca2Fe2O5载氧体较单独使用铁基和钙基载氧体具有更好的强度，利于在流化床中使用，且反应时间较短，不易失活，制取的氢气纯度高；本发明所述的叠式循环流化床和嵌套式循环流化床装置结构简单，能够有效捕集二氧化碳和高纯度的氢气。
技术领域
本发明属于二氧化碳捕集技术领域，涉及一种化学链制氢技术，具体为一种基于CaFe2O4/Ca2Fe2O5的催化循环制氢协同捕集二氧化碳的方法和装置。
背景技术
化学链制氢的基本原理是将传统的燃料与空气直接接触反应的燃烧，借助于载氧剂 (Oxygen carrier)的作用分解为2个气固反应，燃料与空气无需接触，由载氧体将空气中的氧传递到燃料中。
在以往的化学链制氢过程当中，分为气体燃料和固体燃料制氢，其中气体燃料制氢过程当中主要使用的是铁基载氧体，固体燃料制氢过程当中主要使用的是铁基或钙基载氧体。化学链燃烧与制氢技术也是洁净煤技术、固体废弃物处理等国家重大研究课题当中的关键技术。
其中，铁基载氧体的燃料转换效率以及二氧化碳脱除效率较低，反应时间较长，需要三步化学反应，反应装置结构相对复杂。钙基载氧体的结构强度较弱，表面易烧结，这在多次循环催化后易导致钙基催化剂失活。
发明内容
解决的技术问题：为了克服现有技术的缺陷，获得一种能够通过一步反应制得高纯度氢气，并能同时捕集二氧化碳的方法，本发明提供了一种基于CaFe2O4/Ca2Fe2O5的催化循环制氢协同捕集二氧化碳的方法和装置。
技术方案：一种基于CaFe2O4/Ca2Fe2O5的催化循环制氢协同捕集二氧化碳的方法，所述方法采用CaFe2O4和Ca2Fe2O5复合钙铁粉体一步反应制取高纯度氢气并捕集二氧化碳，所述反应循环进行。
优选的，所述反应中需添加气体或固体燃料，为一氧化碳、甲烷或煤中的一种。
优选的，所述反应的反应式如下：
Ca2Fe2O5+3CO→2CaO+2Fe+3CO2 (1)
CaFe2O4+3CO→CaO+2Fe+3CO2 (2)
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