การเผาไหม้วนวนสารเคมีเป็นเทคนิคที่ใช้โลหะออกไซด์แทนอากาศในกระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิง ระบบเหล่านี้มักใช้ฟลูอิไดซ์เบดเพื่อหมุนเวียนออกไซด์ของโลหะเข้าสู่ห้องปฏิกิริยาซึ่งจะให้ออกซิเจนที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้ จากนั้นออกไซด์ของโลหะจะถูกหมุนเวียนกลับเข้าไปในพื้นที่อื่นที่สามารถเติมออกซิเจนได้มากขึ้น เนื่องจากมีการใช้ออกซิเจนบริสุทธิ์เพียงอย่างเดียวในกระบวนการเผาไหม้จึงไม่มีการผลิตไนโตรเจนออกไซด์ ก๊าซไอเสียจากกระบวนการเผาไหม้วนลูปเคมีมักประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และไอน้ำดังนั้นวิธีนี้จึงมีประโยชน์ในการแยกคาร์บอนในทางเศรษฐกิจ
ในกระบวนการเผาไหม้แบบวนรอบสารเคมีโดยทั่วไปจะมีเครื่องปฏิกรณ์ที่แตกต่างกันสองตัวที่เชื่อมต่อระหว่างกัน หนึ่งในเครื่องปฏิกรณ์เหล่านี้มีเชื้อเพลิงบางประเภทที่ต้องใช้ออกซิเจนในการเผาไหม้ โลหะออกไซด์จะถูกหมุนเวียนโดยทั่วไปผ่านทางฟลูอิไดซ์เบดเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์นี้ จากนั้นโลหะออกไซด์จะถูกใช้ในการออกซิไดซ์เชื้อเพลิง เมื่อมีออกซิเจนอยู่ในน้ำมันเชื้อเพลิงก็สามารถเผาไหม้ได้
หลังจากโลหะออกไซด์ถูกปลดออกจากออกซิเจนในเครื่องปฏิกรณ์แรกพวกมันจะถูกหมุนเวียนกลับเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์อากาศ เมื่อโลหะที่ถูกลดขนาดผ่านเข้าไปในห้องนี้มันจะสัมผัสกับอากาศ ณ จุดที่มันสามารถรับอะตอมออกซิเจนได้มากขึ้นและกลายเป็นออกซิไดซ์อีกครั้ง กระบวนการนี้จะวนลูปในขณะที่โลหะออกซิไดซ์ใหม่จะถูกหมุนเวียนกลับเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์เชื้อเพลิงและใช้เพื่ออำนวยความสะดวกในวงจรการเผาไหม้อีกครั้ง
เมื่อเชื้อเพลิงชนิดใดก็ตามถูกเผาไหม้ในที่ที่มีอากาศจะมีผลิตภัณฑ์เกิดขึ้นจำนวนหนึ่ง องค์ประกอบต่าง ๆ ที่มีอยู่ในอากาศและเชื้อเพลิงสามารถโต้ตอบได้หลายวิธีสร้างชุดของสารเคมีจำนวนมาก คาร์บอนไดออกไซด์เป็นองค์ประกอบหลักของก๊าซเรือนไฟส่วนใหญ่ แต่เนื่องจากการมีอยู่ของไนโตรเจนในอากาศกระบวนการเผาไหม้ส่วนใหญ่ส่งผลให้เกิดการผลิตไนโตรเจนออกไซด์เช่นกัน การเผาไหม้เชื้อเพลิง Oxy หมายถึงกระบวนการที่ออกซิเจนถูกแยกออกจากอากาศซึ่งทำให้ปฏิกิริยาทางเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้ง่ายขึ้น การเผาไหม้วนลูปเคมีเป็นกระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิงหนึ่งชนิด
ประโยชน์หลักของการเผาไหม้วนลูปเคมีคือเนื้อหาของก๊าซไอเสียสามารถง่าย มันอาจเป็นเรื่องยากและมีค่าใช้จ่ายในการแยกก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากไนโตรเจนออกไซด์หรือแยกคาร์บอนโดยตรงจากอากาศ กระบวนการแยกไอน้ำออกจากคาร์บอนไดออกไซด์นั้นง่ายกว่าอย่างมากดังนั้นก๊าซไอเสียที่เกิดจากการเผาไหม้แบบวนรอบสารเคมีจะมีคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งมีราคาถูกกว่าการแยกสาร
