Study of the performances of an oxygen carrier: Experimental investigation of the binder's contribution and characterization of its structural modifications

The aim of this work is to investigate the contribution of the binder (NiAl2O4) on the performances of the oxygen carrier NiO/NiAl2O4. To this purpose, oxidation/reduction cycles have been performed in a fixed bed reactor using CO as a fuel. The results reveal that the binder can react with the fuel to form CO2, and that its total reduction capacity increases with temperature. XRD characterizations performed on the binder (on the fresh and after several cycles) show a shift of the diffraction peaks of NiAl2O4 toward the ones of γ-alumina, which can be attributed to a progressive decomposition of NiAl2O4 to alumina and NiO.

RésuméL’objectif de ce travail est d’étudier la contribution du liant (NiAl2O4) sur les performances du transporteur d’oxygène NiO/NiAl2O4. Des cycles d’oxydation/réduction ont ainsi été réalisés dans un réacteur en lit fixe, avec CO comme combustible. Les résultats montrent que le liant réagit avec le combustible pour former CO2, et que sa capacité totale de réduction augmente avec la température. Des études de DRX réalisées sur le liant (sur le matériau frais et après quelques cycles) révèlent un déplacement des pics de NiAl2O4 vers ceux de l’alumine gamma, qui peut être attribué à la décomposition de NiAl2O4 en Al2O3 et NiO.