祝贺课题组黎荣超的论文：Dynamic Modeling of Oxygen Carrier-Aided Combustion in a Packed Bed Reactor被Energy & Fuels收录，赵海波教授、陈曦博士后为通讯作者，硕士生黎荣超为第一作者。

氧载体辅助燃烧（Oxygen Carrier Aided Combustion，OCAC）是一种新型的燃烧技术，其使用氧载体（Oxygen Carrier，OC）来代替常规流化床中的惰性床料进行燃烧来提升燃烧效率并减少排放。查尔姆斯理工大学、埃尔朗根-纽伦堡大学、韩国能源研究所以及国内的华中科技大学、东南大学等均针对OCAC过程展开了研究。目前，在流化床中进行的固体燃料OCAC实验取得了较好的燃烧效果。但是流化床的运行方式以及固体燃料中的杂质对于OC的性能与稳定性有着较大的影响，增加了OCAC的运行成本并限制了其应用范围。

本文新颖地提出了在固定床反应器（Packed Bed Reactor，PBR）中进行的OCAC过程，并首次建立了一维动态模型来模拟PBR中的OCAC过程的动态特性。该动态模型由化学链燃烧的一维动态模型以及多孔介质燃烧的一维动态模型结合修改而来，并通过这两个模型的预测结果得到了研究。使用该模型针对中试级别的固定床反应器进行了OCAC过程的模型。分别对于其在处理低热值气体时的燃烧效率与燃烧稳定性展开研究。

图1 PBR-OCAC启动运行示意图

模拟结果表明，PBR中的OCAC过程具有较好的稳定性。在多孔介质燃烧只能在特定点保持稳定时，PBR中的OCAC过程能够在一定范围的进口气体空燃比中保持稳定，同时燃烧温度与多孔介质燃烧保持接近。OC的反应主要发生在PBR中的两个温度锋面之上，在燃烧波上的OC反应只占总反应速率的0.89%，热锋面上的OC与过剩气体的反应起到了主要的作用。这使得PBR中的OCAC过程对于燃料过剩、输入情况不稳定的条件下更加稳定。

图2 燃烧波属性与运行工况关系图

本工作得到国家自然科学基金（52025063）和湖北省重点研发项目（2023BCB109）的支持。

文章完整信息：

Rongchao Li, Xi Chen^*, Haibo Zhao^*. Dynamic Modeling of Oxygen Carrier-Aided Combustion in a Packed Bed Reactor. Energy & Fuels, 2024, 38, 14, 13131–13139.

文章连接：

https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.4c01697