碳酸钙还原低热耦合与二氧化碳绿色原位转化

作     者：王正义 唐美 张冰姿 蔡正宇 何国强 WANG Zheng-yi;TANG Mei;ZHANG Bing-zi;CAI Zheng-yu;HE Guo-qiang

作者机构：中国计量大学材料与化学学院浙江杭州310018 广西大学物理科学与工程技术学院广西南宁530004 杭州职业技术学院生态健康学院浙江杭州310018 三亚学院盛宝金融科技商学院海南三亚572022 

出 版 物：《化学试剂》 (Chemical Reagents)

年 卷 期：2024年第46卷第6期

页      面：39-45页

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51502044) 

主　　题：CaCO_(3)分解 耦合反应 低热还原 CO_(2)原位转化 CO_(2)排放 

摘      要：碳酸钙(CaCO_(3))是水泥和钢铁生产等行业常见的矿产资源。然而,其高温分解产生的能源损失和二氧化碳(CO_(2))排放是亟需解决的问题。因此,提出了利用甲烷(CH_(4))、氢气(H_(2))、碳(C)和乙醇(C 2H 5OH)与亚微米级CaCO_(3)的耦合反应以降低分解温度并实现CO_(2)原位转化,在此基础上进行了热力学和耦合产物的分析,同时在经济层面上展开了对比。研究表明,CH_(4)对CaCO_(3)分解温度的降低最显著,H_(2)次之;C被用作还原剂时副产物最少;C 2H 5OH与CaCO_(3)的耦合反应中H_(2)和一氧化碳(CO)的产率最高。通过还原剂耦合不仅可以在较低温度下再生氧化钙(CaO),还可将CO_(2)原位转化为高值产物,如H_(2)和CO,从而减少CO_(2)排放。