化石燃料的燃烧会排放二氧化碳，这是全球气候变暖的主要因素之一。CO2的减排已经成为化石燃料利用的主要研究方向。氢能作为清洁能源，在能量的转化过程中，伴随产物是水，可真正实现污染物零排放，可以直接燃烧发电、供热，或作为车载燃料。目前，氢能主要从诸如天然气、煤炭、生物质等含碳能源转换而获得，其面临的问题是如何高效制氢兼备CO2捕集及减少对环境的影响。　　基于铁氧化物的化学链制氢是一种新型的制氢技术，可实现燃料能量转化过程中制氢和分离CO2。然而，由于铁载氧体特性受到化学平衡的控制，燃料反应器中Fe2O3转化为FeO中燃烧效率较低，难以满足CO2捕集的需要。为此，本课题实验系统采用了叠式流化床燃料反应器设计，将鼓泡流化床与流化床提升管集成在一起，底部设计为鼓泡流化床，经过收缩，使得上部成为循环流化床提升管。试图通过这种特殊设计来提高化学链制氢的燃料转化率。文中在本课题组自行搭建的三联流化床制氢与CO2捕集实验装置上，对化学链制氢特性进行了试验研究，主要包括:三联流化床热态物料循环实验研究，三联流化床热态制氢实验验证。　　本实验装置由燃料反应器，蒸汽反应器，空气反应器，配气系统，测压系统，气体采样系统，固体采样系统以及电加热系统组成，给出了实验方案以及设计的实验参数。　　在热态实验台上探索稳定运行的条件。通过调试，使三联流化床系统顺利启动，继而建立稳定流动，给出稳定运行工况。采用石英砂作为床料，通过改变各反应器的流化风速，考察流化风速对系统压力以及流化状态的影响，寻找稳定运行工况点或操作参数。结果显示，系统稳定运行时大部分床料集中于燃料反应器下部，满足设计需要。当增大空气反应器的风速时，空气反应器的压降减小，另外两个反应器压降增大;蒸汽反应器情况与之类似，增大其风速时，其压降减小，另外两个反应器压降增大;增大燃料反应器风速时，燃料反应器压降减小，另外两个反应器压降基本保持不变。床料的固体循环率随着L型返料器松动风量的增大而增大。　　以铁矿石为载氧体，在上述运行工况的基础上进行制氢实验，在反应温度和固体循环率一定的情况下，考察合成气流量对氢气产率和CO2捕集率的影响。结果表明，系统可稳定运行，在基准工况下燃料转化率达90％以上，并可连续产生氢气，但制氢量低于预期值。增大合成气流量后，氢气产量提升幅度有限，但合成气转化率则会明显下降，这主要是由于燃料反应器达不到反应温度所致。考察了燃料反应器内的析碳现象，发现这一现象并不明显，载氧体在反应前后结构以及成分并没有明显变化，这就为本系统在不更换载氧体的情况下连续运行较长时间提供了基础。