过程工程所在微型流化床应用方面取得新进展
近日，过程工程所许光文研究团队利用自行设计开发的微型流化床等温微分反应分析仪在不稳定物质气固反应测试方面取得新进展。论文“Kinetics and Mechanism of Direct Reaction between CO2 and Ca(OH)2 in Micro Fluidized Bed”发表在《环境科学与技术》上（Environ. Sci. Technol., 2013, 47 (13), 7514–7520）。
过程工程所利用微型流化床等温微分反应分析仪（图1）首次测试了不稳定物质Ca(OH)2对CO2的高温捕集反应，发现CO2的吸收先于H2O的释放（图2），根据不同温度下的曲线规律，确定了新的反应历程如（式1-4），并对其进行反应动力学求算，首次求算出Ca(OH)2与CO2的反应生成Ca(HCO3)2的活化能为40kJ/mol，远低于CaO与CO2的反应活化能（140-150kJ/mol），为Ca(OH)2的高活性提供了理论依据。
图1：微型流化床原理及实物照片
图2：微型流化床中Ca(OH)2对CO2捕集反应曲线及动力学求算
利用微型流化床等温微分气固反应分析仪对不稳定物质Ca(OH)2与CO2的反应测试，不仅首次发现了CO2吸收与H2O释放的差异性，并根据该差异性建立了以Ca(HCO3)2为中间产物的新反应机理，对整个反应过程进行了分割，可以分别求算不同反应的动力学参数，证明该仪器对不稳定物质的复杂反应具有很好的适应性，是典型的等温微分反应分析仪器，今后将在气固反应测试中发挥重要作用。
以上工作得到科技部重大科学仪器专项与国家自然科学基金的资助。
（煤炭分级高效综合利用创新团队 余剑）