反饋

化學鏈燃燒技術

化學鏈燃燒（Chemical Looping Combustion，簡稱CLC）基本原理是將傳統的燃料與空氣直接接觸反應的燃燒藉助於載氧劑（OC）的作用分解為2個氣固反應，燃料與空氣無需接觸，由載氧劑將空氣中的氧傳遞到燃料中。

化學鏈燃燒技術概念

如概述圖所示，CLC系統由氧化反應器、還原反應器和載氧劑組成。其中載氧劑由金屬氧化物與載體組成，金屬氧化物是真正參與反應傳遞氧的物質，而載體是用來承載金屬氧化物並提高化學反應特性的物質。^[1]

金屬氧化物（MeO）首先在還原反應器內進行還原反應，燃料（還原性氣體，如CH₄ 、H₂ 等）與MeO中的氧反應生成CO₂ 和H₂O，MeO還原成金屬（Me），見反應式（1）；然後，Me送至氧化反應器，被空氣中的氧氣氧化，見反應式（2）。這兩個反應的總反應與傳統燃燒方式相同，見反應式（3）。^[1]

還原反應和氧化反應的反應熱總和等於總反應放出的燃燒熱H_C,也即傳統燃燒中放出的熱量。

化學鏈燃燒的研究主要分為3個發展階段：最初的載氧劑的選擇、測試與開發；第二階段是化學鏈燃燒的小型固定牀或流化牀試驗；第三個階段，即化學鏈燃燒反應器系統中試驗驗證及系統分析。^[1]

化學鏈燃燒技術主要由載氧體、燃料反應器和空氣反應器組成。載氧體作為氧載體，在兩個反應器中循環，實現氧的轉移。因此，氧載體的性能對化學鏈燃燒技術的應用非常關鍵。^[2]

對化學鏈燃燒反應器的研究已從最初的TGA，而後採用固定牀、小型流化牀，進展到串行流化牀中試試驗。Lyngfelt 等人在世界上首次對化學鏈燃燒概念採用串行流化牀反應器進行了中試驗證。^[3]

參考資料

1. 李振山, 韓海錦, 蔡寧生. 化學鏈燃燒的研究現狀及進展[J]. 動力工程, 2006, 26(4): 538-543.
2. 劉楊先, 張軍, 盛昌棟, 等. 化學鏈燃燒技術中載氧體的最新研究進展[J]. 現代化工, 2008, 28(9): 27-32.
3. Lyngfelt A, Leckner B, Mattisson T. A fluidized-bed combustion process with inherent CO< sub> 2 separation; application of chemical-looping combustion[J]. Chemical Engineering Science, 2001, 56(10): 3101-3113.

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