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赵海波教授团队在Energy & Fuels上刊发的最新综述论文入选ACS Editors’ Choice

发布时间:2020-06-22来源:

近日,赵海波教授团队对中国学者过去20余年在煤化学链燃烧方面所做研究工作以及所取得的研究成果进行了系统总结与点评,以题为“Chemical Looping Combustion of Coal in China: Comprehensive Progress, Remaining Challenges, and Potential Opportunities(中国煤化学链燃烧研究进展、现存挑战和潜在机遇)的综述论文刊登于能源领域国际知名期刊Energy & FuelsEnergy Fuels, 2020, 34, 6, 6696-6734.),并入选ACS Editors’ Choice亮点文章展示于美国化学会网站首页。华中科技大学为论文唯一完成单位,赵海波教授为论文第一作者和通讯作者。

ACS Editors’ Choice是美国化学会于201411日提出的一项扩大刊物影响力的举措。每天,ACS遍布全球的期刊编辑从ACS的众多期刊(现有67本)中选出一篇具有重大科学意义的论文,经过400多位ACS期刊编辑的提名推荐,永久免费开放给所有读者。Energy & Fuels杂志每年从其刊发的约1300篇文章中挑选出6-10篇文章作为ACS Editors’ Choice文章,入选比例低于1%。入选ACS Editors’ Choice的文章会被推送到ACS网站首页,以图片形式滚动播放7天,相当于每天的网站头条。

本项工作从氧载体的发展、反应器的设计/建造/运行、污染物排放、微观反应机理及反应动力学和反应器数值模拟5个方面系统阐述了中国学者在煤的化学链燃烧领域的研究进展,对中国学者在化学链燃烧研究方面所作的开创性研究工作和突出研究贡献进行了系统的总结和评价。作者指出,虽然有关煤化学链燃烧技术的研究已经取得了长足的发展,但是该领域仍然面临如下挑战:1)煤化学链燃烧反应器中不同反应过程反应速率的严重不匹配;2)合适的氧载体颗粒在反应性能和经济成本上难以实现较好平衡;3)固体氧载体颗粒在反应器间的循环难以兼顾有效的传热和传质。针对煤化学链燃烧技术现存的这些挑战,作者也提出了可能的解决方案,主要学术思想包括:1)基于多功能氧载体的理性设计和低成本氧载体原材料的提质改性,实现氧载体反应性和经济性间的良好平衡;2)通过反应器模拟-反应器设计-反应器运行三者之间的高度协同,实现CLC反应器系统内高效的热管理和传热控制;3)采用复杂匹配矩阵筛选方法,优化煤种、氧载体类型和反应器结构的匹配方式,实现CLC反应系统整体的最优运行。最后,展望煤化学链燃烧技术发展的未来,作者特别指出,工业部门在反应器设计、建造及运行方面的深度参与对于该技术的应用落地极其关键。

本研究成果得到了国家重点研发计划项目(National Key R&D Program of China,编号2016YFB0600801)的支持。

赵海波教授所领导科研团队在化学链方面的研究广泛且深入,从微观层面的反应机理、氧载体颗粒的裁剪设计与合成,到5 kWth50 kWth热态化学链燃烧反应器的设计、建造与运行,以及MWth级反应器的数值模拟与设计等方面都有涉及,并且已经取得了丰富的研究成果,至今在化学链研究方向发表的SCI期刊论文近80篇。


论文链接:

ACS美国化学会微信公众号对本文推介链接:

https://mp.weixin./s?__biz=MzIyMjgzMzI0Ng==&mid=2247498119&idx=1&sn=18bcb6a8a61a6d951d903465f6c95b24&chksm=e825c6b6df524fa06e95772697027389f3e61194ca775a81f3f0f07f71288ade0599e598daea&mpshare=1&scene=23&srcid=&sharer_sharetime=1592718309129&sharer_shareid=febc4163e7d2b2a46dad3b0042e9b622#rd


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