钙循环(CaL)技术是一项基于碳酸钙分解/碳酸化反应的很有前景的技术，其可以广泛应用于燃烧后碳捕集、热化学储热和集成CO₂捕集与利用(ICCU)过程。CaL技术再生反应器中可能存在较高浓度的CO₂，导致CaCO₃有效煅烧温度升高、再生反应器能耗增加，以及吸附剂在950℃以上急剧失活。随着我国可再生能源及制氢技术的大力发展，未来氢能有望成为一种廉价且广泛的能源。因此，通过在再生反应器中添加H₂实现碳酸钙在相对较低的温度下分解，可以降低CaL技术的成本与能耗。然而，目前对于碳酸钙加氢分解特性的研究并不充分，加氢分解动力学对反应器设计运行的影响缺乏深入了解。因此，获得一种在等温条件下、流化状态中测量快速加氢分解动力学的方法是研究加氢分解过程的核心之一。基于此，本文开发了一种在质量测量分辨率为1mg的微型流化床热重分析(MFB-TGA)中获得石灰石快速加氢分解动力学的新方法：将石灰石颗粒注入恒温MFB-TGA的高温流态化石英砂中，在良好传热传质条件下实现快速分解。研究了石灰石颗粒在不同粒径(150-1250µm)、温度(610-920℃)和H₂浓度(0-50vol.%)下的快速分解动力学，并建立了描述碳酸钙分解的表观模型。结果表明，通过MFB-TGA测量的石灰石煅烧动力学比通过常规TGA测量的动力学更快；在H₂气氛中石灰石颗粒表现出明显增强的分解活性，与660℃惰性气氛相比，50vol.% H₂浓度下的分解速率提高了5倍。所建的模型可以很好地描述不同工况条件下的石灰石煅烧特性，模型分析结果显示在煅烧过程中H₂的存在可以将表观活化能从178.5kJ/mol（在惰性气氛中）降低到161.3kJ/ mol（在H₂气氛中）。新开发的这种颗粒注入MFB-TGA方法为测量流化床反应器石灰石的快速加氢分解动力学提供了新的实验思路，所测得的动力学数据将为CaL技术的设计与应用提供可靠依据。

钙循环,微型流化床热重分析（MFB-TGA),石灰石快速分解,加氢分解动力学