王海涛， 胡晓雨， 王旭东

(1. 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司， 南京 211102；2. 东南大学 能源与环境学院， 南京 210096)

化学链燃烧是一种能够提高CO2捕集效率的无焰燃烧技术。在燃料反应器中，还原性气体与载氧体发生还原反应，成为CO2和H2O(气)；空气和还原态的载氧体在空气反应器中发生氧化反应，成为贫氧空气。载氧体在燃料反应器和空气反应器之间循环，有效避免了燃料与空气直接接触，可以实现CO2的高浓度富集，降低了烟气处理捕集CO2的成本[1]。

在众多的载氧体材料中，天然铁矿石因其价格低廉、来源广泛的特点受到越来越多研究者的青睐。顾海明等[2-3]选择赤铁矿作为载氧体，试验结果表明赤铁矿具有较好的循环稳定性和较高的机械强度。然而，天然铁矿石载氧体的反应活性较低。周玉飞等[4]将生物质灰与赤铁矿进行机械混合来改性载氧体，在小型固定床上进行化学链燃烧试验。试验结果表明：生物质灰中的K+能够提高铁矿石的还原活性，但草木灰易沉积在载氧体表面，堵塞载氧体表面空隙。草木灰中大量的SiO2与铁矿石反应生成低熔点共晶体，会加剧铁矿石表面的烧结。为了降低制造载氧体的成本和减轻铁矿石表面的烧结情况，胡晓雨等[5]选择天然贫铁矿石作为载氧体，并采用草木灰水溶液对天然贫铁矿进行改性，以避免草木灰沉积在载氧体颗粒表面。胡晓雨等[5]在热重分析仪内对改性后的铁矿石进行了短时间、多循环次数的燃烧试验。……