冷国文+王严+李圳午

（西华大学理学院 610039）

摘要：文章从国内煤化学链燃烧技术的研究和发展状况出发， 分析了其技术特点、限制环节、改进措施和发展方向。相对于以煤气化产物为燃料的煤间接化学链燃烧技术， 直接以煤为燃料的化学链燃烧技术系统简单、运行成本低， 具有显著的经济优势。

关键词：煤；化学链燃烧技术；氧载体；研究进展

0 前言

温室气体排放带来的全球变暖问题正在引起人们的重视。CO2作为最主要的温室气体， 研究CO2减排技术迫在眉睫。烟气中的CO2常常被大量氮气稀释， CO2的分离与回收成本很高。在燃烧过程中生成高浓度的CO2或便于CO2分离的气相混合物， 同时消除其他污染物的生成、排放是一条有效途径。化学链燃烧（ Chemical-Looping Combust ion， 简称CLC） 正是具有上述特性的一种新型燃烧方式， 已经受到了较多的关注。

1 以煤为燃料的化学链燃烧研究现状分析

目前，以煤为燃料的化学链燃烧尚处于实验室测试阶段。在载氧体方面，考虑到煤热解产物及煤灰对载氧体的污染，以及排灰造成的载氧体的损失，大多研究集中于相对廉价的Fe/Cu基载氧体、易获得的天然矿石与工业废弃物，其中天然钛铁矿的研究最为广泛。大量在不同规模反应器上的研究表明，钛铁矿具有良好的稳定性及机械强度，且不易烧结团聚。但制约钛铁矿应用的关键问题是其还原活性较低，提高钛铁矿的还原反应活性成为亟需解决的问题。在反应器方面，考虑到煤的气化速率较慢，部分煤未来得及在燃料反应器中完全转化即被携带至空气反应器，与空气直接燃烧产生CO2，被N2稀释。……