改进太阳能热化学储能和二氧化碳捕获钙环的性能( Improving the performance of calcium looping for solar thermochemical energy storage and CO2 capture )

FD Lauro C Tregambi F Montagnaro P Salatino R Solimene

用于发电的聚光光热(CST)技术可在未来的可再生能源组合中发挥重要作用。石灰石煅烧/碳化（Calcium Looping，CaL)是一种具有吸引力的反应，它与CST结合用于热化学储能(TCES)和碳捕获与储存/利用(CCSU)得到了广泛的研究。目前缺乏实际CST条件/反应器下的实验数据，因为大多数实验活动是在热重分析仪中进行的。在本研究中，在实验室规模的直接辐照流化床反应器中研究了CaL-CST集成，能够模拟工业实施该技术所需的操作条件。研究了三种不同的工艺方法来改善CaL-CST在TCES和CCSU中的性能：（1）降低煅烧温度；ii）预煅烧；iii）使用白云石代替石灰石。实验结果表明，所有策略都能适度提高系统性能。20次循环后,石灰岩的平均碳化度为28.1-37.1%(TCES)和15.3-18.7%(CCSU),白云岩的平均碳化度为61.5%(TCES)和36.7%(CCSU)。储能密度的数字对不同的技术不太敏感，如较低的煅烧温度（石灰石）或惰性MgO部分（白云石）的存在。对于松散包装条件，相应的数值范围为941-1065 MJ m(TCES)和777-872 MJ m(CCSU)。N2-物理吸附分析表明，反应活性的提高来自于比表面方面更好的微结构性质。不同策略之间的最优选择应考虑每种被研究技术的内在特性。

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