煤化学链燃烧生成的有机污染物特征及其与铜基载氧体相互作用机制

内蒙古是我国主要的煤电输出区，煤炭燃烧发电产生大量的二氧化碳和有机污染物。为了控制煤电产生二氧化碳的温室效应，需要对其产生的二氧化碳进行捕获。化学链燃烧（CLC）方法是一种新型的、有效实施二氧化碳捕获的燃烧方法。化学链燃烧过程中，载氧体和生成的有机污染物有相互作用，载氧体对有机污染物有催化降解作用，而有机污染物会向积炭或炭黑转化，沉积在载氧体表面，影响载氧体性能。为煤通过化学链燃烧这方法"低污染、高效能的"进行能源利用，同时捕获二氧化碳，本课题对煤化学链燃烧过程中产生的有代表性的有机污染物进行分析，研究其排放特征、生成机理、迁移规律，并分析其对化学链燃烧过程中的载氧体的影响，以及载氧体对有机污染物生成的影响。

项目执行的时候，严格按照研究计划规定的内容和要点进行了实验设计、理论分析，原来设定的研究内容和实验工况完整充分的进行了研究和分析。同时为了提高实验的准确度和精确度，在不改变实验因素的情况下，实验因素的水平做了相应的增加，细化了数据点，例如选取了比研究计划更多的不同挥发分的煤种以及更多的的燃烧实验温度、燃烧升温速率进行了研究。同时为了进一步阐释PAHs的生成机理，做了一定的延伸和补充实验，具体为：①研究了纳米级氧化铜载氧体下化学链燃烧污染物生成特性，并和上述在常规粒径的载氧体性能做了比较。②采用SiO2和TiO2为CuO载氧体的载体，比较了不同于Al2O3的载体的CuO性能，并分析了在烟气中和载氧体表面的PAHs分布。③对上述燃烧实验前后的载氧体进行了扫描电镜（SEM）和X-射线能谱分析（EDX），分析了载氧体表面特征和相对元素含量分析，观察载氧体表面积碳的积累和变化过程。. 本文的研究成果主要有： ①给出了化学链燃烧系统中PAHs排放特性的基础性数据；②化学链燃烧系统中PAHs的生成机理阐释；③ CLC过程中PAHs生成及其与铜基载氧体的相互作用机制阐释；④控制燃烧过程中有机污染物排放，改善载氧体性能的方法。