化学链燃烧作为契合当下“双碳”政策并且促进节能减排的新兴技术，具有广阔应用前景。目前化学链燃烧技术亟待解决问题之一在于固体燃料气化与气固反应速率不匹配，导致未气化的焦炭颗粒进入空气反应器被消耗，从而降低固体燃料化学链燃烧系统的碳捕集效率。针对该问题，采用炭颗粒分离器将未气化的焦炭颗粒分离送回燃料反应器再次反应，是被大多数学者认可的方式。为便于对炭颗粒分离器进行独立研究、优化以提升其性能，本研究文基于 CFD 平台，采用双欧拉模型处理连续相流场、耦合DEM 的 DDPM 模型处理离散相流场，对试验中炭颗粒分离器进行了数值模型构建，开展对炭颗粒分离器的挡板长度、角度以及导流板加装等结构因素的研究，以完成对炭颗粒分离器的结构优化。此外，完成对炭颗粒分离器主动二次风的深化研究，对其横向位置及入射方向变化进行进一步探讨，并将其耦合至结构优化的炭颗粒分离器内，最终形成结构优化的主动调节式炭颗粒分离器，从而进行固体通量、空气反应器串气量等工况变化研究以检验改进后炭颗粒分离器的性能。改进的炭颗粒分离器模拟结果表明：在常规工况（固体通量 Gs＜200 kg/m²·s，空气反应器串气量 DAR≥-5 m³/h）下，能维持 90%以上的 PVC 颗粒分离效率及 100%的石英砂颗粒分离效率；而在某些极端工况（Gs 为 200 ~ 300 kg/m²·s，DAR 为-15 ~ -5 m³/h）下，仍能维持 75%以上的 PVC 颗粒分离效率及近 100%的石英砂颗粒分离效率。

化学链燃烧,炭颗粒分离器,CO2 捕集,二元颗粒分离