摘要：工业白灰生产本身是二氧化碳的排放源，但其核心化学反应（CaO与CO₂的碳酸化反应）却又是最有效的碳捕集技术之一。本文聚焦于白灰产业在碳中和背景下的角色嬗变——从“排碳者”到“捕碳者”，详细阐述了基于钙循环的碳捕集技术原理、系统集成方案以及捕集后CO₂的资源化利用路径，勾勒出白灰产业实现“负碳”潜力的技术蓝图。

一、 钙循环（CaL）碳捕集技术原理
钙循环技术是利用白灰（CaO）作为载氧体，在循环过程中捕集CO₂的尖端技术。

碳捕集阶段（碳酸化）：在碳酸化反应器（~650°C）中，富含CO₂的工业烟气（如电厂、水泥厂烟气）与白灰（CaO）接触，发生反应：CaO + CO₂ → CaCO₃。此过程中，烟气中的CO₂被固化到CaCO₃中。

吸附剂再生阶段（煅烧）：携带了CO₂的CaCO₃被送入煅烧反应器（~900°C）中，在富氧环境下加热，发生逆反应：CaCO₃ → CaO + CO₂。此过程再生出高活性的CaO，可返回碳酸化反应器循环使用，同时产生一股高浓度的CO₂气流。

技术优势：该技术捕集效率高（>90%），所需吸附剂（白灰）成本低廉且来源广泛，尤其适合处理燃煤电厂等大规模排放源的烟气。

二、 系统集成与“负碳”潜力
与白灰生产工艺的集成：最理想的模式是将钙循环系统与白灰生产线耦合。煅烧反应器产生的高浓度CO₂可以被方便地捕集、提纯和利用，而再生后的CaO一部分作为循环吸附剂，另一部分可直接作为高活性白灰产品出售。这使得白灰工厂在生产产品的同时，还能为周边排放源提供碳捕集服务，实现“一举多得”。

“负碳”潜力：如果钙循环系统所使用的热能来自于生物质燃烧，那么整个过程的碳排放即为负值。因为生物质在生长过程中从大气中吸收的CO₂，被系统捕集并封存，实现了从大气中净移除CO₂，即“负排放”。

三、 捕集CO₂的资源化利用
捕集到的高纯度CO₂不再是废物，而是宝贵的碳资源。

地质利用与封存：将CO₂注入枯竭的油气藏或咸水层，实现永久封存。

提高石油采收率：将CO₂注入油井，是当前最经济的利用方式之一。

化工与生物利用：

与绿氢反应合成甲醇、甲烷等清洁燃料。

用于生产可降解塑料（如聚碳酸酯）、碳酸酯等化工产品。

用于微藻养殖，生产生物柴油和高价值保健品。

四、 技术挑战与展望
钙循环技术仍面临吸附剂循环使用中的磨损与活性衰减、系统能耗较高以及初始投资巨大等挑战。未来研究将集中于开发高稳定性、高抗粉化的吸附剂，优化系统集成以降低能耗，并探索更经济的CO₂利用方案。

结论：工业白灰产业与生俱来的“钙-碳”化学纽带，使其在全球碳中和大业中占据了一个独特而关键的战略位置。通过钙循环技术，白灰产业得以化被动为主动，将最大的环境负担——碳排放，转化为新的业务增长点。这标志着该产业的身份发生了根本性的嬗变：从一个亟待被改造的“问题行业”，蜕变为一个能够为全社会提供碳捕集服务的“解决方案行业”，为实现全球温控目标贡献不可替代的力量。