不同吸附剂下CO2捕集系统性能比较文献综述

 2022-10-23 10:10
  1. 文献综述（或调研报告）：
  2. 前言
    1. CO2捕捉技术

碳捕捉，就是捕捉释放到大气中的二氧化碳，压缩之后，压回到枯竭的油田和天然气领域或者其他安全的地下场所。根据所涉及的工艺或发电厂的应用情况，有三种方法来捕获初级化石燃料（煤、石油或天然气）、生物质或这些燃料的混合物所产生的二氧化碳：燃烧前捕捉技术、富氧燃烧技术和燃烧后捕捉技术。

1.1.1燃烧前捕捉技术

燃烧前捕捉技术主要应用于IGCC（整体煤气化联合循环系统）中，是将高压富氧气化成为煤气，再经过水煤气变换后产生CO2和H2。气体压力大，CO2浓度高，因此可以对CO2进行捕捉，将两者分离而剩下的H2仍可作为燃料利用。

1.1.2富氧燃烧技术

富氧燃烧技术是用纯度非常高的氧气助燃，燃料在几乎不含N的纯氧中燃烧，燃烧产物主要是CO2和水蒸气以及剩余的氧气、氧化产物、一些惰性气体成分。经过冷凝后，烟气中CO2含量高达80%-98%。高浓度的CO2经过压缩、干燥和进一步净化进行存储。专门的纯氧制造设备及分离系统将增加投资成本。

1.1.3燃烧后捕捉技术

燃烧后捕捉技术是从含有氮氧化物的烟气中将CO2分离出来并做回收处理。其中CO2的分离方法主要有化学吸收法、物理吸附法、膜分离法以及低温蒸馏法等。

化学吸收法是回收CO2的常用方式，它是采用碱性溶剂与通过其中的CO2发生反应，再借助逆反应进行CO2释放和吸收剂再生[1]。常用的碱性溶剂有K2CO3水溶剂和醇胺类水溶液，其中 胺溶液是脱除二氧化碳所广泛应用的吸收剂，包括MEA、DEA、PZ和MDEA等，这种方法吸收速率快，回收的CO2纯度高。

物理吸收法是选用性能稳定的有机溶剂，通过加压溶解CO2进行捕捉，然后再降压释放，典型的有聚乙二醇二甲醚法和甲醇法等。主要分为变压和变温吸附法，变压吸附法是基于固态吸附剂对烟气中CO2有选择性地吸附，压力高时吸附量大，压力降低时释放出来。变温吸附法基于调节吸附剂温度来对CO2进行吸收。

1.2化学吸附法

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