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光熱再添新玩法！900攝氏度高溫煅燒法制水泥

發(fā)布者：本網(wǎng)記者zoe | 來源：CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)訊 | 0評論 | 7800查看 | 2017-09-26 18:19:00

　　CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)訊：水泥是目前全世界應(yīng)用最廣泛的建筑材料，其主要成分是氧化鈣（CaO），俗稱“生石灰”，通常制法是將天然石灰?guī)r（CaCO3）在高溫下煅燒即可分解而來（CaCO3+高溫=CaO+CO2↑）。而所謂“煅燒”則是指在900℃高溫下連續(xù)不斷進行高耗能分解的過程，通常以燃燒煤炭或二次利用燃料（如廢舊輪胎提煉燃油、工業(yè)廢料和城市垃圾提取出的可燃物）為動力。

　　日前，由歐盟支持的Solpart項目與法國國家科研中心CRNS合作，計劃開發(fā)出一種太陽能反應(yīng)器模型，用以分解石灰?guī)r生成氧化鈣（CaO）（生石灰）和二氧化碳（CO2），而加熱石灰石顆粒的熱量直接來自聚光反射鏡，無需任何導(dǎo)熱介質(zhì)。據(jù)悉，該研發(fā)項目于2016年初啟動，將于2019年底結(jié)束。

　　據(jù)悉，該項目最大的挑戰(zhàn)就是太陽能反應(yīng)器的開發(fā)。目前，研究人員正在嘗試兩種不同的設(shè)計思路來開發(fā)實驗室規(guī)模（5-10kW）的反應(yīng)器模型，而且在根據(jù)不同溫度和顆粒直徑等條件來測量脫碳過程動力學(xué)數(shù)據(jù)并建模方面已經(jīng)取得了一些成績。

　　待實驗室階段結(jié)束后，Solpart項目計劃在CRNS的日光爐里建造一個30kWth、含儲能系統(tǒng)的試驗反應(yīng)器。鏡場將反射太陽光至位于集熱塔中心的反應(yīng)器上，將其中的石灰石顆粒加熱至900~950℃，并實現(xiàn)鍛燒分解。

圖：CRNS的日光爐

　　據(jù)了解，CRNS制造的實驗室規(guī)模的反應(yīng)器為一種流化床反應(yīng)器，可以用于各種多相化學(xué)反應(yīng)。

　　而德國宇航中心DLR制造的反應(yīng)器模型則采用了回轉(zhuǎn)窯設(shè)計，反射鏡反射的太陽光將從圓柱形的反應(yīng)器側(cè)面直接進入以加熱反應(yīng)器內(nèi)石灰石顆粒。

圖：德國宇航中心的回轉(zhuǎn)窯設(shè)計反應(yīng)器

　　基于對上述兩種設(shè)計思路反應(yīng)器的測量和模擬結(jié)果，年底前將決定將按照哪種設(shè)計進行擴大來制造原型反應(yīng)器樣機。

圖：實驗室階段和原型機階段的參數(shù)要求對比

　　新的反應(yīng)器樣機規(guī)模將進一步擴大，需要具備全天24小時連續(xù)運行的能力，額定功率要達到30kWth，每小時將可生產(chǎn)30kgCaO；同時，樣機將配置16小時的儲熱單元，在沒有陽光的時候要繼續(xù)運行，達到每小時生產(chǎn)10kgCaO的要求。

英文原文鏈接：A New Try-Produce Cement with Concentrated Solar Power

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