1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写

2000字左右的文献综述：

文 献 综 述

1． 前言

能源是保证经济持续增长、社会可持续发展的重要因素。在我国煤炭、石油和天然气都占有较大比重，长期以来我国形成了以为石化燃料为主的能源生产和消费结构，给全球环境治理带来巨大大挑战，随着能源的大量消耗，寻找可替代能源变得越来越重要。积极发展可再生能源，太阳能、风能、核能等，对改善我国的能源产业结构、保护生态环境、发展低碳经济和促进社会经济稳定发展就有重大意义。然而，新型的可再生能源具有不连续性、效率低和间断性特点。另外，如何实现合理利用能源、有效高效的利用也面临着大量的技术困难。

储能技术为提高能源系统的利用效率和储存剩余能量提供了一种可行的解决方案。

热能储存的概念最早在20世纪70年代能源危机而被提出的。储能是调节能源的供应和需求之间的不稳定性和时间差异的重要方法。能量储存的主要形式又机械能、热能和化学能。

热化学释/储能是基于可逆的化学反应^[1]，通过热能与化学能的相互转化进行储能，固态的CaCO₃受热时发生分解反应，将从外界接受的热能以化学能的形式储存在分解产物的CaO和CO₂中，需要热能是再将CO₂通入到储存CaO的反应器中，就发生逆向的水合反应生成CaCO₃，此时将储存在CaO和CO₂中的化学能逆转成热能的形式释放出来。热化学储能目前还处在实验室研究实验阶段，在实际工业中仍然存在许多的问题，例如储能系统的结构复杂程度，材料价格昂贵以及缺少实验的反馈^[2]。相比另外两种的储能方式，热化学储能具有较高的储热密度，并且能够实现能量长期储存和传输方法。

2． 课题研究的国内外现状和前景

目前，已经研究过70 多种热化学反应，但很理想的反应体系不多。典型的热化学储能体系有无机氢氧化物热分解，主要有Ca ( OH)₂/CaO H₂O、Mg( OH)₂ /MgO H₂O，另外还有NH₃、碳酸化合物分解、甲烷－二氧化碳催化重整、铵盐热分解、有机物的氢化和脱氢反应等^[3]。当前国外对热化学储能体系的应用研究，主要集中在反应物系的性能优化、热能储存系统的设计、整体循环的性能，建立了大量的热化学储能实验样机。研究较多的是无机氢化物的热分解，例如Ca ( OH)₂/CaO和Mg( OH)₂ /MgO体系。美国LUZ公司从20世纪80年代就开始了化学储能领域的开发和研究工作。

在世界范围内的能源日趋紧张，环境问题成为全球关注的核心，我国目前的能源结构调整策略为太阳能热化学储能发电带来了很大的契机。我国用于发电的传统是利用一次性能源，例如煤炭，石油，天然气，但此类能源储存有限，不可再生，对环境有巨大影响。而太阳能资源非常丰富，开发太阳能辅助加热系统对电力工业具有重大助益。高温（500-550℃）热化学储能的密度就会比较高，而且释放的速率可以控制，将促进太阳能热发电产业的形成^[4]。

3．研究目的和内容

热能储存是一种可以减轻化石能源所带来的环境影响，促进能源系统的发展更清洁、高效的一种先进技术^[5]。与传统的热能储存系统相比较，热化学储能系统具有较高的储能密度、热能输出温度以及可以长期在环境温度下无损失的储存热量等优点，具有高效环保优良特性。因此，热化学储能作为一种新型的能量储存形式得到了广泛的关注和研究。热化学储能对储存剩余能量，提高工业生产能力具有重大作用，推动产业结构转型升级。

其中，由于CaCO₃广泛的可用性、较低的成本和良好的温度范围等优点，CaCO₃的可逆分解反应的热化学储能方法在能量储存方面的受到广泛认可和深入的研究。大量的研究发现，快速有效的反应动力学、高反应焓(99.5KJ/mol以及可调的温度范围^[6]，使CaCO₃/CaO系统在集中太阳能发电厂中有广泛的前景。热化学储能为提高能量利用效率和减少对环境影响做出巨大贡献。^[7]

如今，由于热化学储能方法的储能系统较复杂，反应难以控制和成本较高等原因，而没有实现工业化的应用，CaCO₃的热分解反应为基础的化学反应，储能研究工作也组要集中在20世纪的80到90年代。研究的工作也尚未成熟还处在积累经验，创新探究过程中，储能材料是整个研究的重要组成部分，主要解决降低热化学储能的材料的成本和探究耐久性、储能密度以及动力学研究。

因此，本文主要针对c进行如下的研究内容：

（1） 分解反应过程中反应物的温度及摩尔反应过程分数的变化

（2） 合成反应过程中反应物的温度及摩尔反应过程分数的变化

（3） CaCO₃热分解动力学研究

4总结

通过实验，CaCO₃分解过程是储存能量的过程，反应器内各处的温度先迅速升高，此后缓慢变化。当反应床的温度高于碳酸钙的分解温度，分解反应开始发生，继续升高温度，分解反应加快反应速率^[8]。CaO合成反应是释放能量过程，反应床的温度迅速升高，然后又开始下降，最终趋于稳定^[9]。反应床内部温度要高于反应床的外周温度，且反应器内部温度下降相比于外部的较慢，反应速度先快后慢^[10]。

CaCO₃/CaO热能储存系统同时存在一些问题，例如，反应物烧结，反应床的导热性能差、热释放速率不均匀以及正逆反应的不完全转化。主要缺陷有反应物烧结，多次反应后，取出反应器中的反应物，发现反应物有大量结块，反应结块将导致反应床的渗透性变差，还会造成反应床中的高压降，进而导致反应床内的传质传热性能下降。这种结块现象会随着循环次数的增加变得严重^[11]。大量的研究发现，通过减少颗粒间的吸引力可以有效地改善这种团聚的现象。通常可以采用两种方法减少颗粒间的吸引力。其一，将细小的反应物粉末制作成细小颗粒，但由于反应过程中的单个体积的粒子又不断变化，就使得这种方法变得难以在实际操作中实现；其二，将颗粒表面涂抹一些添加剂，从而增加颗粒表面的粗糙度，减少了颗粒之间的吸附力，就降低了反应床的团聚现象，进而提高了反应床的流通性能，因此强化了反应床的传热和传质，提高了热化学储能的效率和实用性^[12]。

参考文献

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［10］Kanamori M，Matsuad H，Hasatani M． Heat storing /releasing characteristicsof a chemical heat storage unit of electricity using a Ca( OH)2 / CaO reaction［J］． Heat Transfer-Japanese Ｒesearch，1996，25( 6) : 400 － 409．

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２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

一、在研究和总结前人对热化学储能的经验的基础上，结合自己的计算思考，对CaCO₃/CaO释能/储能动力学过程探究。

二、本次研究拟采用的研究手段主要有如下几种：

(1).查阅CaCO₃/CaO释能/储能动力学相关文献，探究其在分解过程及再合成过程反应器内的温度与反应转化情况。

(2).将CaCO₃/CaO释能/储能参数测量与误差分析；

(3).探究实验结果并进行数据分析

三、了解并熟悉CaCO₃/CaO释/储能热分析动力学