甲烷辅助石灰石煅烧

降耗20%

利用甲烷气氛将碳酸钙分解转化为合成气，并借助金属氧化物调变反应路径，显著降低分解能耗。

Hengrui, Jin · Ruimin, Tao · Haiping, Yang · 王贤华 · Yang, Y. · Hao, Jiang · 陈应泉

Carbon Capture Science and Technology 2026

具体参数

表观活化能降幅

{'zh': '20', 'en': '20'} %

表观热效应降低量

{'zh': '20–50', 'en': '20–50'} kJ/mol

反应温度降低量

{'zh': '110', 'en': '110'} °C

表观热效应

{'zh': '70–80', 'en': '70–80'} kJ/mol

技术优势

分解能耗显著下降

甲烷气氛下耦合反应使表观热效应降低20–50 kJ/mol、表观活化能降低约20%。

反应温度大幅降低

负载Ni或Co的ZSM-5催化剂可使分解反应温度降低约110 °C，有利于工艺节能。

生成合成气而非纯CO2

甲烷气氛促进CO2转化为CO，使分解尾气从纯CO2变为合成气组分，提高过程价值。

应用场景

• 石灰石煅烧：在现有石灰窑中通入甲烷即可降低煅烧温度和能耗，无需改造设备。
• 低碳水泥：通过耦合甲烷降低石灰石分解能耗，并减少直接CO2排放，助力低碳水泥生产。
• CO2资源化：将分解产生的CO2原位转化为CO，作为合成气组分加以利用，实现碳的资源化。
• 金属氧化物催化剂：通过选择不同金属氧化物负载催化剂，可定向调控反应温度或热效应，灵活适配工艺需求。