国家自然科学基金地区基金项目成果科普性介绍——煤炭/载氧体化学链气化过程硒在气固相中的迁移机理

本项目源于国家自然科学基金地区项目“煤炭/载氧体化学链气化过程硒在气固相中的迁移机理（21868025）”，起止日期2019.1-2022.12。本项目工作概况如下。

一、项目简介

煤/载氧体化学链气化将煤的气化过程解耦为煤在燃料反应器中的气化及还原载氧体的氧化,具有能源效率高及二氧化碳、氮和硫氧化物减排的特点。化学链气化Se的迁移是控制Se减排的基础。本项目采用实验和反应力场的大尺度分子动力学模拟相结合方法，研究载氧体/煤炭化学链气化硒在气固相中的迁移。研究煤脱除灰分条件下，载氧体/煤气化反应动力学；探索载氧体/煤炭化学链气化条件下，煤灰中载氧金属氧化物、惰性氧化物以及煤催化气化碱金属氧化物对硒在气相、固相的迁移机制。阐明煤炭/复合载氧体催化组分对化学链气化过程硒迁移影响。在氧化反应器中，探索还原态载氧体颗粒发生强放热反应-载氧体颗粒表面烧结-形成致密表层硒的解吸机理，阐明硒在载氧体-气相中的迁移。研究循环流化床载氧体循环条件下，硒在燃料反应器、氧化反应器中硒的宏观氧化反应动力学及硒在气相、底灰和飞灰中的分布。为煤炭/载氧体化学链气化硒的释放和控制提供理论基础。

二、研究内容

本项目主要研究内容有五个方面：1）载氧体/煤化学链气化过程反应动力学；2）载氧体/煤炭化学链气化条件下，流化床反应器灰中载氧类氧化物、非载氧类氧化物对硒在气固相迁移影响；3）载氧体/煤炭化学链气化-流化床反应器硒在气固相中的迁移；4）催化作用复合载氧体/煤炭化学链气化-流化床反应器硒的迁移规律；5）还原载氧体氧化硒的迁移规律；6）载氧体循环条件下，硒在气相、载氧体和煤灰中的迁移。

三、研究成果