洁净煤技术

作者：熊韵涵, 李晓慧, 石祎, 姜龙, 周子健, 孙健

关键词：CO₂捕获,钙循环,浸渍层溶液燃烧,燃烧温度,Mn负载CaO基吸附剂

钙循环（CaL）碳捕集技术因CaO吸附剂理论吸附容量高、原料成本低廉且来源广泛等优势，具有广阔的应用前景。然而，传统CaL系统采用的煤粉掺燃煅烧方式，易导致煤源杂质组分与活性CaO发生交互反应，造成CaO基吸附剂失活。采用聚光太阳能直接煅烧替代煤粉掺燃，可有效规避煤源杂质对CaO基吸附剂的负面影响，但该模式下吸附剂需同时具备优良的CO2循环吸附稳定性与优异的光谱吸收特性。通过浸渍层模板辅助燃烧合成法制备Mn负载CaO基吸附剂，重点探究燃烧合成温度、浸渍层模板种类及Mn载体添加比例对吸附剂CO2循环吸附性能的影响。结果表明，以脱脂棉为浸渍层模板时，所制备吸附剂因孔隙结构改善，在17次循环中CO2最高捕集量达0.380 g/g。燃烧合成温度对吸附剂CO2捕集性能影响显著，750 ℃下制备的CaO基吸附剂具有疏松多孔结构，可有效避免吸附剂过度烧结并抑制CaCO3相原位生成，故750 ℃为理想的燃烧合成及煅烧温度。Mn负载CaO基吸附剂中，Ca2MnO4晶粒均匀分布，显著抑制了高温循环过程中吸附剂的烧结效应，进而提升其吸附性能，其中质量分数为15%的Mn负载比例下CaO基吸附剂表现出优异的CO2循环吸附性能和较高的平均太阳光谱吸收率（约41%）。综合分析表明，以脱脂棉为浸渍层模板、750 ℃下直接燃烧合成的质量分数为15% Mn负载的CaO基吸附剂，是CaL碳捕集系统的潜在优良吸附剂选择。

来源：2026年第3期

《洁净煤技术》期刊编辑部

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