温室效应与国民经济的可持续发展关系及新途径回收高浓度CO2

火电厂大规模地消耗化石类燃料，给自然环境带来了严重危害。温室效应与国民经济的可持续发展对温室气体以及其他气相污染物的上升态势发出了严重的警示！1983年德国科学家首次在美国化学学会（ACS）上提出化学链清洁燃烧技术的概念，从燃料燃烧的源头改变燃烧工艺路径成为当今解决世界性能源与环境污染问题的热点。随着人们对能源和环保的日益关注，20世纪90年代该技术的研发迅速展开，延伸出3个研究方向，即载氧体、反应器和化学链燃烧系统。所谓化学链燃烧是指通过载氧体（oxygen carrier，OC）使燃料不直接接触空气，以无火焰的化学反应来释放能量。换言之，借助载氧体将燃料与空气的直接燃烧分解为独立的燃料侧、空气侧2个气固化学反应，如图5-1所示［1］。在燃料侧，燃料与金属氧化物（MO）反应生成CO2、水蒸气和金属（M）。在空气侧，金属与O2（空气）反应生成金属氧化物。

图5-1　CLC原理图

在燃料侧所产生的CO2和水蒸气不需要额外能量，也不需要CO2和水蒸气的分离装置，只要通过冷却器冷凝水蒸气，便可直接回收高浓度CO2。这种回收CO2的新途径也避免了矿物燃料直接燃烧产生烟气污染物，如燃料型、热力型的氮氧化合物。(www.xing528.com)

基于化学链燃烧技术的研究课题，国内外研究者从理论、原理性实验以及示范性试验开展广泛研究，论证化学链燃烧技术应用的可行性。根据气相和固相燃料品种的特性，提出多种化学能利用途径，以实现化学链燃烧技术的产业化应用。