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本发明属于煤清洁高效利用技术领域，涉及到煤炭制备合成气的新型工艺及装置，特别是一种煤炭颗粒/载氧体化学链制备合成气的方法及其装置，利用双化学链制备合成气，载氧体在载氧体气化炉中与煤炭颗粒进行还原反应，然后在空气反应器中与空气发生氧化反应，载氧体的循环反应制备合成气；合成气的净化和CO2的捕集利用CaCO3/CaO化学链完成；复合型CaSO4/CaCO3载氧体化学链制备合成气把CaCO3/CaO化学链净化和捕集CO2耦合到载氧体化学链制备合成气过程中，使制备合成气及其净化和CO2两个化学链过程同时进行；装置结构简单，原理可靠，能源利用率高，制气质量好，环境污染少。