随着人们对全球交暖认识的深入，减少温室气体二氧化碳(C02)排放已成为全世界关注的焦点。化学链燃烧技术能够实现高效低能耗的进行燃煤CO2分离捕获，目前气体燃料化学链燃烧已经得到中试验证，研究重点转向固体燃料化学链燃烧。我国以煤为主要能源，亟需研发控制燃煤C02减排的新技术。本论文主要针对廉价铁矿石载氧体进行了燃煤加压化学链燃烧研究，研究了廉价铁矿石载氧体在煤加压化学链燃烧反应过程中的还原反应特性和持续循环能力，并对反应动力学进行了初步研究。　　 首先利用热力学数据对固体燃料化学链燃烧化学反应进行分析，基于Gibbs自由能最小原理对化学反应进行了模拟，获得化学反应达到热力学平衡时，得到还原温度、载氧体/燃料比、氧化温度、氧气/载氧体摩尔比等操作参数对气体平衡组成和产物分布的影响，模拟结果获得化学链燃烧反应最优运行工况区间，其最优温度区间为900-1000℃。　　 在热力学研究的基础上，采用加压热重装置研究了基于铁基载氧体煤加压化学链燃烧。研究结果表明，增加反应器的压力可以促进水蒸气及还原性气体向焦炭和载氧体颗粒表面扩散，促进焦炭气化及载氧体的还原反应，增加了燃料及载氧体的转化率。确定了煤加压化学链燃烧过程在900～950℃温度段的反应模型为扩散控制反应的Jander模型，并利用该模型获得了煤加压化学链燃烧反应活化能和频率因子。　　 在加压化学链燃烧反应系统中，分别在流化床及固定床流型内研究了基于廉价铁基载氧体煤加压化学链燃烧的还原反应特性，压力对出口干气体中CO2的浓度、CO2累积浓度、CO2捕获效率、燃料转化率、载氧体转化率等影响。流化床反应器中CO2最大捕获率在0.5MPa时为92.8％，当压力由0.1MPa增加到0.5MPa，碳的转化率由75.4％增加到89.9％，在0.5MPa时载氧体的转化率最大为0.497；固定床反应CO2最大捕获率在0.5MPa时为71.5％，当压力由0.1MPa增加到0.5MPa，碳的转化率由68.5％增加到79.6％，在0.5MPa时载氧体的转化率最大为0.563；主要由于流化床反应系统较之固定床系统，还原性气体与载氧体接触时间短，而且混合效果差，导致流化床系统CO2的捕获效率较低，其反应器结构需进一步改进。通过XRD及SEM分析，发现载氧体晶相没有发生变化但颗粒变为多孔状结构。在实验研究过程中，没有发现载氧体颗粒破碎及团聚现象发生。　　 在流化床及固定床流型内研究基于廉价铁基载氧体煤加压化学链燃烧的循环反应特性。在温度为970℃，压力为0.1MPa、0.5MPa时分别进行载氧体的还原/氧化循环实验研究，研究了二十个循环过程出口干气体产物浓度、出口气体累积浓度、燃料转化率、载氧体转化率、载氧体微观孔结构及表征分析变化情况。在二十个还原/氧化循环过程中，流化床反应器中，反应器压力为0.1MPa,0.5MPa时，CO2出口累积浓度分别在55％-60％、65％-70％之间波动，碳的转化率分别在75％、80％之间波动，载氧体的转化率分别在0.4-0.5、0.5-0.6之间波动；固定床反应器中，反应器压力为0.1MPa、0.5MPa时，CO2出口累积浓度分别在80％-85％、90％-95％之间波动，碳的转化率分别在75％、85％之间波动，载氧体的转化率分别在0.45-0.55、0.6之间波动，反应器最佳反应压力为0.5MPa。随着循环反应进行，没有发现明显的铁基载氧体与煤灰相互作用形成复杂的化合物导致载氧体不可再生性失活。因此该廉价铁矿石载氧体应用于煤加压化学链联合循环系统具有广阔的前景。