[发明专利]一种钠修饰化学链制氢协同CO2

权利要求书

1.一种钠修饰化学链制氢协同CO₂捕集系统，其特征在于所述系统在于包括通过NaAlO₂修饰的Fe基载氧体，和CO₂捕集装置，

所述载氧体含有Al₃Fe₅O₁₂结构的铁铝晶体和3-10%wt的NaFeO₂，将水煤气作为还原剂，在流化床反应器中于800-900℃下进行载氧体还原反应，被还原后产物主要为FeO，与作为氧化剂的水蒸气进行载氧体氧化反应，得到成分含有Fe₃O₄、Al₃Fe₅O₁₂结构的铁铝晶体、Al₂O₃、Fe₂O₃、NaFeO₂的混合体；所述载氧体的粒径范围为0.0-4.00 mm，煤燃料的粒径范围为0.08-0.18 mm；

所述CO₂捕集装置在于捕集CO₂和提高化学链制氢的氢碳比，所述装置包括配气系统、蒸汽发生器、煤料高温进料斗、反应器、自动控温装置、旋风分离器、冷凝器、气体采集与测试系统；其特征在于配气系统为反应器提供氩气、空气、水蒸气；空气由空气压缩机提供，水蒸气通过蒸汽发生器产生，由体积泵控制流量；氩气作为吹扫气，水蒸气和空气为系统流化介质；反应器为流化床，反应器底部入口通入空气和水蒸气，反应器顶部通入氩气，反应器顶部连接煤料高温进料斗，反应器中部填充载氧体；反应器顶部出口连通旋风分离器，冷凝器入口连通分离器，出口连通气体采集与测试系统；反应器布设自动控温系统；反应器、蒸汽发生器操作温度分别为750-1050 ℃、650-850 ℃，操作压力为0.1-4.0 MPa。

2.根据权利要求1所述的一种钠修饰化学链制氢协同CO₂捕集系统，其特征在于所述系统中载氧体制备方法为：以Fe(NO₃)₃•9H₂O、γ-Al₂O₃为原料，以分析纯NaAlO₂为修饰物，按质量比NaAlO₂:Fe₂O₃:Al₂O₃=0.5-1:4:6-16称量，将NaAlO₂和Fe(NO3)3•9H2O浸渍到γ-Al₂O₃中，在90℃的磁力搅拌器上搅拌2h，120℃的干燥箱中干燥12h，移入马弗炉900℃煅烧3h；所述的一种载氧体及其化学链制氢协同CO2捕集系统，根据煤燃料的进料量及元素分析数据，确定载氧体和水蒸汽量，质量比为煤燃料：载氧体：水蒸汽=1:10-15:3-5；采用0.4L/min的氩气吹扫，待反应温度达到900℃进料；煤与载氧体在惰性气氛中反应60min后，通入0.5g/min的水蒸气反应60min，随后通入空气20min。