3月18日，燃烧学期刊Combustion and Flame在线发表了课题组郑传宝硕士的论文“Identifying the contribution of rich-CO₂/H₂O gasification on the char conversion in typical atmospheres of chemical looping with oxygen uncoupling via single particle simulation”。硕士郑传宝和博后苏明泽为共同第一作者，赵海波教授为通讯作者。

本工作首先应用颗粒解析模拟研究了反应温度，颗粒粒径和反应气氛组成等操作因素对典型CLOU气氛下（低氧浓度和高二氧化碳/蒸汽浓度）的煤焦转换特性的影响。在详细分析了非均相机理的基础上，提出一组定量化计算煤焦气化贡献的方程，并分析了H₂O/CO₂气化反应对煤焦颗粒整体转化的影响。研究发现在CLOU条件下，煤焦气化反应对氧化反应的影响较弱，而O₂则会优先占据在煤焦颗粒表面的活性位点，进而抑制了外部气化反应的发生。根据作者提出的计算公式，首次量化了在CLOU气氛下（O₂<5%），H₂O气化反应对煤焦颗粒转化的贡献介于2-18%，而CO₂气化反应的贡献小于3%，其具体数值取决于反应温度、气体组成和颗粒粒径大小。随着O₂浓度的增加或气化剂浓度、温度和煤焦粒度的降低，气化反应的贡献将显著降低。

以上研究得到了国家重点研发计划（No.2016YFB0600801）以及国家自然科学基金（No.52025063）的资助。

Fig. 16. Relative contribution degree of gasification reactions to the overall carbon consumption under different O₂ (a) and steam (b) concentrations.

Fig. 17. Relative contributions of oxidation and gasification reactions to the overall carbon consumption under different particle sizes (a) and temperatures (b).

文章完整信息：

Chuanbao Zheng^#, Mingze Su^#, Haibo Zhao*. Identifying the contribution of rich-CO₂/H₂O gasification on the char conversion in typical atmospheres of chemical looping with oxygen uncoupling via single particle simulation. Combustion and Flame, 2021, 229: 111397.

DOI: https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2021.111397

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