祝贺课题组郑朝和的论文：The competition/inhibition effect of H₂O/CO₂-char gasification in typical in situ gasification-chemical looping combustion (iG-CLC) conditions via particle-resolved simulation被能源领域知名期刊Fuel收录。赵海波教授为通讯作者，博士生郑朝和、毕业生郑传宝为共同第一作者。

iG-CLC反应器中，煤焦颗粒实际上是被高浓度的CO₂和H₂O通过气化反应转化为不完全燃烧产物CO和H₂，随后反应产物与氧载体颗粒的晶格氧反应生成CO₂和H₂O。在上述过程中，缓慢的煤焦颗粒气化过程是整个iG-CLC工艺的速控步骤，因此亟待对煤焦颗粒气化过程进行分析、研究。相较于单独气化，混合气化下反应速率小于两者单独气化速率之和的原因可能有：CO₂和H₂O气化相互竞争活性以及气化产物在颗粒内部的积累抑制气化反应。目前的研究多关注活性位点竞争效应，而鲜有研究关注混合气化工况下的更高的产物浓度对煤焦气化可能的抑制效应。

本文主要是通过单颗粒模拟研究不同操作因素对煤焦颗粒转化特性的影响，并详细分析活性位点竞争效应以及产物抑制效应对煤焦转化速率的影响。就煤焦混合气化过程中的煤焦转化特性进行研究，分析了不同操作因素对煤焦转化速率的影响，发现内外扩散对煤焦气化反应影响较小, 混合气化下反应速率可以表达为: r_mix= a×r_H2O+b×r_CO2。并从单颗粒模拟的角度分析混合气化下活性位点的竞争关系以及气化产物对气化反应的抑制这两个效应，最终提出一组可用于定量化计算低氧浓度和高二氧化碳/蒸汽浓度气氛中的煤焦气化/氧化贡献的方程, 可以定量预测/调控不同温度、气氛等操作因素下的煤焦颗粒燃尽时间，最终也成功将其嵌入使用了CFD模拟的点源颗粒模型中。

本工作受到了国家自然科学基金项目(52025063)的资助。

图1不同水蒸气浓度下的煤焦颗粒在X=0.3时的转化速率。在单独气化工况中，N2作为平衡气体

文章完整信息：

Chaohe Zheng, Chuanbao Zheng, Mingze Su, Haibo Zhao*. The competition/inhibition effect of H₂O/CO₂-char gasification in typical in situ gasification-chemical looping combustion (iG-CLC) conditions via particle-resolved simulation. Fuel, 2023, 333(1): 126316.

DOI: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.126316

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