祝贺课题组王潘磊和卜恒丰的论文：Inexpensive composite copper ore/red mud oxygen carrier: industrial granulation via hydroforming and multiple-cycle evaluation in chemical looping combustion被Fuel收录，赵海波教授、马琎晨副教授为通讯作者，博士生王潘磊、毕业生卜恒丰为共同第一作者。

在过去的几十年，国外查尔姆斯理工大学、C.S.I.C.、达姆施塔特工业大学以及国内华中科技大学、东南大学和清华大学等相继开发了不同规模的串行流化床反应器。这些大型串行流化床反应器的的商业示范（尤其是MW_th规模）对氧载体的需求量大幅度增长，这推动了工业规模氧载体制备技术的发展。

本文新颖的提出了液压成型工艺用于制备廉价氧载体。该工艺主要由轮碾机、液压机、破碎机和振动筛构成。首先通过轮碾机将铜矿石、赤泥（铁矿石）和水泥细颗粒充分混合，然后通过液压机将氧载体压成形状，之后自然干燥，无需烧结程序，从而避免了高昂的煅烧成本。同时，该工艺显著提高了产品的生产能力，并且对原料的要求较低，任何矿石或工业废料都可以用来生产氧载体。该工艺的氧载体产率在36-54kg/h，年产率在100吨以上，可较好满足MW_th级化学链技术需求。随后，通过液压成型工艺大规模制备了一种廉价的铜矿石/赤泥复合氧载体（Cu10.9Red89.1@C，8.72 wt.%的铜矿石，71.28 wt.%的赤泥和20 wt.%的水泥)。通过热重分析仪和批次流化床对其长周期性能进行了综合评价。

图1 液压成形工艺制备氧载体的流程图

TGA结果表明，Cu10.9Red89.1@C在H₂深度还原的情况下仍具有良好的稳定性和反应性。此外，在CH₄批次床实验中，Cu10.9Red89.1@C具有明显的活化现象，CH₄转化率和CO₂选择性分别从第一个循环的81.58%和74.65%提高到活化后的97.53%和98.24%。以Cu20Fe80@C（16 wt.%的铜矿石，64 wt.%的铁矿石，20 wt.%的水泥）为参照，Cu10.9Red89.1@C由于其较大的比表面积和富含碱金属，从而具有更高的CH₄转化率、CO₂选择性和更快的氧传递速率。最后，通过经济性分析得出，Cu10.9Red89.1@C的生产成本仅为0.95 $/kg，远低于其它大规模制备的氧载体。该工作为液压成型工艺和Cu10.9Red89.1@C氧载体的应用提供了理论支持。

图2 两种氧载体的综合成本分析：(a) Cu10.9Red89.1@C和(b) Cu20Fe80@C

该工作得到国家重点研发计划(2022YFE0135500)、国家自然科学基金(52025063)和湖北省自然科学基金(2022CFD035)、(2022BCA087)的支持。

文章完整信息：

Panlei Wang†, Hengfeng Bu†, Xianyu Liu, Ying Li, Chaohe Zheng, Jinchen Ma*, Haibo Zhao*. Inexpensive composite copper ore/red mud oxygen carrier: industrial granulation via hydroforming and multiple-cycle evaluation in chemical looping combustion. Fuel, 2024, 365 131271.

全文免费下载链接：

https://doi.org/10.1016/j.fuel.2024.131271