烟气中二氧化碳处理及分离现状

二氧化碳的捕集、封存与综合利用前言近年来，温室效应加剧问题使环境与经济可持续发展面临严峻的挑战。

因此，引起温室效应和全球气候变化的二氧化碳的减排技术成为各国关注的焦点，如何从源头减少二氧化碳排放和降低大气中二氧化碳的含量成为挑战人类智慧的难题。

中国作为一个发展中国家，主要以煤炭的消费为主，主要的CO2排放源为燃煤的发电厂。

从总量上看，目前我国的二氧化碳排放量已位居世界第二，预计到2025年，我国的CO2总排放量很可能超过美国，位居世界第一。

因此，我国急需对所排放的二氧化碳进行捕获研究，以缓解我国的空气污染压力。

目前CO2的应用领域得到了广泛开拓，除了众所周知的碳酸饮料、消防灭火外，工业、农业、国防、医疗等部门都在使用CO2。

科学研究己经证明，CO2具有较高的民用和工业价值:以CO2为原料可合成基本化工原料；以CO2为溶剂进行超临界萃取；还可应用于食物工程、激光技术、核工业等尖端高科技领域；近年来开发出的新用途如棚菜气肥、保鲜、生产可降解塑料等也展现出良好发展前景。

[1]1.CO2捕集系统CO2捕获技术发展的方向是降低技术的投资费用和运行能耗。

依据捕获系统的技术基础和适用性，通常将火电厂CO2的捕集系统分为以下4种：燃烧后脱碳、燃烧前脱碳、富氧燃烧技术以及化学链燃烧技术。

1.1 燃烧后脱碳燃烧后脱碳是指采用适当的方法在燃烧设备后，如电厂的锅炉或者燃气轮机，从排放的烟气中脱除CO2的过程。

在燃烧后捕集技术中，由于烟气中CO2分压通常小于0. 15个大气压，因此需要与CO2结合力较强的化学吸收剂分离捕集CO2，用于CO2捕集的化学吸收剂主要是能与CO2反应生成水溶性复合物的有机醇胺类。

目前在CO2捕集方面研究和采用较多是醇胺法(MEA法)。

[2]燃烧后捕集技术是一种成熟的技术，这种技术的主要优点是适用范围广，系统原理简单，对现有电站继承性好。

但捕集系统因烟气体积流量大、CO2的分压小，脱碳的捕集成本较高。

烟气co2捕集分离方法
烟气CO2捕集分离方法是指通过一系列的技术手段将燃煤、燃气等化石燃料燃烧产生的二氧化碳（CO2）从排放气体中分离出来，防止其进入大气中，从而减少温室气体的排放量，减缓全球气候变暖和环境污染。

目前，烟气CO2捕集分离方法主要有以下三种：
一、吸收剂法：
该方法主要是指利用氨、胺等化学溶液对CO2气体进行吸收处理，从而将CO2分离出来。

其具体操作流程为：先将烟气通过吸收剂溶液中，溶液中的吸收剂质吸收烟气中的CO2，然后将吸收剂中的CO2再进行脱附，得到纯CO2，同时将吸收剂回收再次利用。

二、膜分离法：
该方法主要是指利用CO2选通性更高的聚合物膜进行分离处理，从而将CO2分离出来。

其具体操作流程为：将烟气通过具有选择性透过CO2的膜材料，使CO2通过膜材料渗透出来，从而实现分离。

三、物理吸附法：
该方法主要是指通过制备具有大表面积的吸附剂，将烟气中的CO2吸附于其表面上，从而实现分离。

其具体操作流程为：将烟气通过具有大表面积的吸附剂床层，在吸附剂表面上的CO2会被吸附，而其他气体则通过床层，从而完成分离。

需要注意的是，不同的燃料、烟气成分和排放规模，需要选择不同的分离技术，将烟气CO2从源头上控制并达到降低排放的目的。

同时，CO2的分离还需要借助其他工艺手段进行进一步的净化和储存处理，确保分离后的CO2安全稳定地存储，不会对环境和人类造成危害。

2024年烟气治理市场发展现状烟气治理是指通过采取一系列措施来减少或消除工业生产过程中产生的烟尘、烟气等污染物排放，保护环境和维护健康。

随着环保意识的提高和环境保护政策的不断完善，烟气治理市场正在迅速发展。

1. 市场需求驱动随着人们对健康环境的关注度增加，对大气污染的治理要求也越来越高。

烟气治理市场因此得到了快速发展。

政府出台的相关政策和法规对烟气治理提出了更高的要求，不合规的企业将面临罚款甚至停产整顿的风险。

因此，企业为了保持经营正常运转，迫切需要采取措施改善烟气排放情况，提高治理效率，符合监管要求。

2. 技术创新推动在烟气治理领域，技术创新一直是市场发展的重要驱动力。

烟气治理技术的不断革新和突破，使得治理设备更加高效、节能和环保。

例如，除尘器的研发和应用为烟气治理提供了有效的解决方案。

此外，新型的脱硫、脱硝、脱氨等技术也得到了广泛应用，有效降低了烟气中的有害物质排放。

3. 市场前景广阔随着环保意识的普及和环境污染问题的日益加重，烟气治理市场的前景非常广阔。

今年，全球多个国家纷纷出台了新的环保政策和法规，加大了大气污染治理的力度。

根据市场研究机构的数据显示，烟气治理市场预计将在未来几年内保持稳定的增长趋势，并且增速将逐渐加快。

国内市场也不例外，我国工业生产庞大，并且经济发展迅猛，因此大气污染治理迫在眉睫。

政府的相关政策也在促进烟气治理市场的发展。

根据中国环保产业协会的数据，我国烟气治理市场规模预计将在未来几年内达到几百亿元。

4. 市场竞争激烈随着烟气治理市场需求的不断增长，市场竞争也变得日益激烈。

许多企业涌入该市场，导致市场上出现了众多的烟气治理设备供应商和服务提供商。

在这个竞争激烈的市场中，企业需要不断提升产品质量和技术水平，才能在激烈的竞争中脱颖而出。

此外，市场监管也在加强，对不合格产品和服务的追责力度逐渐增大。

因此，企业需要不断提升自身的技术实力和服务水平，确保产品的合规性和治理效果。

5. 发展趋势展望随着技术的不断创新和市场需求的扩大，烟气治理市场将继续保持快速发展的趋势。

二氧化碳的排放现状及减排技术二氧化碳的排放现状及减排技术摘要二氧化碳排放引发的环境问题引起国际社会的广泛关注。

本文介绍了物理法、化学法、生物法回收二氧化碳的现有技术，指出了适用范围，并对烟气二氧化碳回收技术进行了展望。

物理性回收二氧化碳技术可分为溶剂吸收法、物理吸附法两类；化学性回收二氧化碳技术可分为化学固定技术、化学吸收法、化学吸附法、薄膜分离法和二氧化碳重组法；生物性回收二氧化碳技术可分为微生物回收技术。

埋存主要选择的是枯竭的油气藏、深部的盐水储层、不能开采的煤层和深海埋存等方式。

本文还介绍了二氧化碳资源化利用的重要意义和主要方法。

综述了将二氧化碳催化转化成高附加值的燃料、高分子材料、精细化工中间体的各类反应以及二氧化碳作为环境友好介质的研究进展。

对二氧化碳资源化利用的发展前景和面临的挑战进行了展望。

1.背景意义人类社会进入工业文明发展模式后，大量使用化石燃料(如煤、石油等)，排放相当多的以CO2为主的温室气体，产生温室效应，导致全球变暖。

全球变暖使得自然生态系统平衡受到危害，威胁人类的食物供应和居住环境。

所以，世界气候变化引起各国政府和学术界等广泛的关注。

在1977年第1次世界气候大会上，气候变化成为重要议题；1997年在日本京都召开的第3次缔约方大会通过具有法律约束力和时间表的减排义务的《京都议定书》，表明经济和环境政策的全球化合作。

目前大力发展低碳经济以应对全球气候变暖对人类生存和发展的严峻挑战，成为世界各国经济发展的共识。

其中，低碳经济指以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。

自从改革开放以来，中国经济快速增长，经济规模迅速扩大，已成为世界经济发展的主要动力源之一，并预计在本年末成为世界第二大经济体。

中国经济处于工业化和城镇化的发展阶段，对化石能源需求量持续增长，而二氧化碳排放主要来自化石燃料燃烧和水泥、石灰、钢铁等工业生产过程，所以中国二氧化碳排放量也将逐年增加。

CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2017年第36卷第5期·1880·化 工 进展膜法分离燃煤电厂烟气中CO 2的研究现状及进展孙亚伟，谢美连，刘庆岭，马德刚，纪娜，宋春风（天津大学环境科学与工程学院，天津 300072）摘要：目前，对于燃煤电厂燃烧后烟气中CO 2的捕集方法主要包括化学吸收法、吸附法、膜分离法和低温蒸馏法。

化学吸收法是目前最成熟的CO 2捕集方法，但是吸收剂再生能耗较高，且存在二次污染、设备腐蚀等问题。

因此开发新型高效、低能耗的捕集技术尤为重要。

本文主要从两个方面（膜材料的设计、膜分离过程系统设计的优化）对燃煤电厂烟气中CO 2膜分离技术进行综述，并总结了实际燃煤锅炉烟气中共存气态组分和细颗粒物对膜分离CO 2的影响，最后对膜法分离燃煤电厂烟气中CO 2的发展趋势进行展望。

分析表明，近年来膜材料开发、膜分离过程系统的设计及优化等方面的研究发展迅速，使得膜分离法在CO 2捕集效率及能耗等方面展现出巨大的潜力，因此膜分离法在燃煤电厂烟气中CO 2捕集领域有广阔的应用前景。

关键词：燃煤电厂；烟气；CO 2捕集；膜材料；系统设计中图分类号：X701.7 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2017）05–1880–10 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017.05.041Membrane-based carbon dioxide separation from flue gases of coal-fired power plant—current status and developmentsSUN Yawei ，XIE Meilian ，LIU Qingling ，MA Degang ，JI Na ，SONG Chunfeng（School of Environmental Science and Technology ，Tianjin University ，Tianjin 300072，China ）Abstract ：At present ，the method of capturing CO 2 in flue gas after combustion of coal fired power plant mainly includes chemical absorption ，adsorption ，membrane separation ，low-temperature distillation. Chemical absorption is the most mature method ，but the energy consumption of absorbent regeneration is higher ，and there are some problems such as secondary pollution ，equipment corrosion and so on. So it is very important to develop new technology with high efficiency and low energy consumption. This paper mainly reviewed the application of membrane separation technology incoal-fired power plant CO 2 capture. The development in the membrane material design ，optimization of membrane separation processes ，and the influence of coexisting gaseous components and particles on the membrane separation CO 2 in the flue gas of the coal fired boiler was summarized. At last ，future trends of membrane technology has been put forward. Analysis showed that recent advances in the development of membrane materials and the optimization of membrane separation process have been rapidly developed. Therefore ，membrane separation has shown a significant potential in high CO 2 capture efficiency and low energy consumption. So the membrane separation has broad application prospects in the field of CO 2 capture in the flue gas of coal-fired power plants.Key words ：coal-fired power plant ；flue gases ；CO 2 capture ；membrane material ；system design第一作者：孙亚伟（1992—），女， 硕士研究生，研究方向为膜-低温复合CO 2捕集技术。

二氧化碳脱除方法的分析与讨论摘要：作为主要的温室气体，CO2减排问题引起全球范围的广泛关注。

本文阐述了燃煤烟气中二氧化碳脱除的多种方法。

研究了各种CO2的吸收方法,包括物理吸收法中的膜吸收法、吸附剂等,物化吸附法,还有化学吸收剂中的氨水、有机氨等吸收方法,并分析各种方法的特点及优缺点。

关键词：温室效应二氧化碳脱除1 引言近年来,越来越多的学者认为全球气候变暖和海平面上升是由CO2为主导因子的温室效应引发的[1-4]。

CO2的排放速度正随着人类利用能源速度的增长而迅速地增长，据政府间气候变化专门委员会(IPCC)预测，人类活动产生的CO2将从1997年的271亿t/a增长到2100年的950亿t/a，而大气中CO2的体积分数也将从现有的360×10-6增长到2050年的720×10-6 [5]。

温室效应的严重性迫使越来越多的国家和国际机构表示出对CO2排放问题的关切。

我国在CO2排放方面正面临着日益增加的巨大压力,预计2030年前后CO2排放问题有可能成为制约我国经济增长最主要的约束之一[6]。

2 物理法2.1物理溶剂吸收法[7]物理溶剂吸收法利用吸收剂对二氧化碳的溶解度与其它气体组份不同而进行分离。

常用的溶剂有水、甲醇、碳酸丙烯酯等。

(1)水洗法应用最早,具有流程简单、运行可靠、溶剂水廉价易得等优点,但其设备庞大、电耗高、产品纯度低并造成污染等特点,一般不采用。

(2)低温甲醇法应用较早,具有流程简单、运行可靠外,能耗比水洗法低,产品纯度较高,但是为获得吸收操作所需低温需设置制冷系统,设备材料需用低温钢材,因此装置投资较高。

(3)碳酸丙烯酯法(简称PC法)是近年来中小型氨厂常用脱碳和回收二氧化碳的方法。

它具有溶液无毒、浓溶液对碳钢腐蚀性小,能耗比甲醇法低等优点,缺点是PC溶剂循环量大,造成溶剂损耗大,操作费用较高。

2.2膜分离法膜分离法利用各种气体在薄膜材料中的渗透率不同来实现分离,用于二氧化碳分离的膜分离器有中空纤维管束和螺旋卷板式两种[7]。

烟气中CO2捕获技术与进展学院化工学院专业生物工程年级2011级姓名郑曼琳班级2班学号3011207300烟气中CO2捕获技术与进展郑曼琳天津大学化工学院生物工程2班摘要目前温室效应已经严重影响到了人类的生活，而温室气体的排放主要来源于化石燃料的燃烧，虽然世界各国已经开始节能减排，但是CO2的排放量只增无减，由是，CO2的捕获技术营运而生，CCS技术将是现今各国研究重点。

文本将重点介绍烟气中CO2的捕获技术与进展。

1. 产生背景现今的地球环境逐渐恶劣，其中温室效应就是一大环境问题。

温室效应是由以CO2为主的温室气体造成，而温室气体温室气体对全球环境的影响主要包括：饮用水的减少、海水的盐浓度增加、海平面的上升、平均气温升高、洋流的变化与厄尔尼诺频发等问题，这些都大大影响了人类的生活。

大气中增长的CO2四分之三归因于化石燃料的燃烧，以煤炭、天然气、石油为代表的化石能源占了世界能源结构的85%。

1995年至2005年间，CO2平均浓度上升1.9ppm/年，约为每年4GTc(IPCC,2007)在1970年至2004年间，CO2的排放增加了大约80%(在1990年-2004年间增加了28%)，在2004年，CO2的排放占人为GHG总排放的77%。

而我国07年我国CO2排放量为59.6亿吨，已位居世界第一。

由是，二氧化碳捕获与储存技术应运而生，CO2的捕获和固定是目前唯一可以实现继续使用化石燃料而又不会遭受气候变化威胁的可靠选择。

2. CO2的捕获技术CO2的分离成本占总的碳捕获和存储成本的很大一部分(约80%)，所以首先要找到高效的CO2捕获方法。

目前工业上使用比较广泛的CO2捕集和分离技术有许多种，主要包括吸收法，吸附法，膜分离法，微生物固定法等。

具体见下表表1 CO2分离方法及其特点2.1. 吸收法吸收法可分为物理吸收法和化学吸收法。

物理吸收是指利用CO2的溶解性，在高压或低温条件下，选择合适的溶剂使CO2并将其除去的方法。

国内利用烟道气回收二氧化碳项目发展状况国内火力发电厂已投运的CO2捕集装置有三个，分别是于2008年7月投产的华能北京高碑店热电厂年捕获能力0.3万吨CO2项目、2009年12月投产的华能上海石洞口第二电厂年捕获能力12万吨CO2项目和2010年1月中电投四川合川电厂年捕获能力1万吨CO2项目。

一、华能北京高碑店热电厂该项目由澳大利亚联邦科学与工业研究组织开发，西安热工研究院负责实施。

高碑店热电厂拥有两台16.5万千瓦和两台22万千瓦燃煤供热发电机组，其每年约排放400万吨CO2，装置捕集的CO2捕集能力为0.3万吨/年，捕获率达到85％，占该电厂CO2排放总量的0.075%，捕集、纯化、压缩后的CO2用于碳酸饮料以及制作干冰。

该项目总投资约2800万元，捕集装置的电耗约90~95kWh/tCO2，蒸汽耗量约3.5GJ/tCO2，液化电耗180kWh/tCO2，CO2捕集成本约300元/吨。

该厂捕获的二氧化碳，目前以每吨500元至600元的价格外销，相比每吨300元的成本，近半的盈余让碳捕获装置成功地持续运作。

二、华能上海石洞口发电有限责任公司华能上海石洞口发电有限责任公司(上海石洞口二厂)一期工程两台60万千瓦超临界机组于1992年投产，二期工程建设两台66万千瓦国产超超临界机组，配套建设烟气脱硫、脱硝、脱碳装置。

其脱碳装置于2009年7月开工，2009年12月30日正式投运，设计年运行8000小时，年二氧化碳捕集能力为12万吨，是目前全球燃煤电厂已投运最大的二氧化碳捕获装置。

引入CO2捕集装置的烟气量6.6万m3/h，约占单台机组额定工况总烟气量的4%。

脱碳区位于二期工程扩建端中部，分为两大区域，北侧为二氧化碳捕集设备区域，南侧为二氧化碳精制设备区域，电控楼布置在两大区域之间，整个脱碳区域面积3600m2。

该脱碳装置投资概算人民币1.2亿，实际投资约1亿元人民币。

投资高的主要原因是因防腐和低温需要，设备基本上都用不锈钢和特殊钢制造。

CO2脱除技术的研究现状摘要：随着全球温室效益的加剧，以CO2为代表的温室气体减排问题愈来愈受到广泛的关注。

本文阐述了多种CO2脱除技术，比较分析了物理溶剂吸收法、膜分离法、吸附法、低温分离法、O2/CO2循环燃烧法、胺法、氨法等技术的特点。

关键词：CO2脱除、物理溶剂吸收法、膜分离法、循环燃烧法、胺法、氨法世界上约75%的CO2排放来自化石燃料燃烧，其中煤炭是一种高CO2排放燃料。

现有电厂CO2年排放量约106亿吨，占全世界排放总量的40.16% ，其中燃煤电厂76亿吨，占发电行业排放量的72%[1-3]。

因此，采用捕集、储存或利用电厂烟气中CO2的方法被认为是近期内减缓CO2排放较为可行的措施。

现有电厂烟气中CO2脱除技术主要有吸收法、吸附法、膜法、低温法等[4-6]。

本文对CO2脱除技术的应用、反应机理、研究进展等做了总结和分析。

1 物理溶剂吸收法物理吸收法的原理是利用各组分在溶剂中的溶解度随着压力、温度变化的原理来进行分离，从而达到分离处理CO2的目的。

在整个吸收过程中不发生化学反应，因而消耗的能量比化学吸收法少，通常物理吸收法中吸收剂吸收CO2的能力随着压力增加和温度降低而增大，反之则减小。

物理吸收法中常用的吸收剂有丙烯酸酯、N-甲基-2-D吡咯烷酮、甲醇、二甲醚乙醇、聚乙二醇以及噻吩烷等高沸点溶剂。

目前，典型物理吸收法有环丁砜法、加压水洗法、N-甲基吡咯烷酮法、、低温甲醇法、碳酸丙烯酯法等。

物理吸收法由于CO2在溶剂中的溶解服从亨利定律，因此这种方法仅适用于CO2分压较高的条件下。

2 膜分离法目前CO2膜分离技术已经在天然气净化等工业中得到了一定的应用，但从整体上来说仍处于发展阶段。

高性能CO2分离膜制备技术的缺乏制约了该技术的进一步发展，因此现在科研人员都在致力于开发高性能CO2分离膜。

气体膜分离是由不同气体组分透过膜的速率不同而实现的，形成速率不同的主导原因导致选择透过机制有多种。

二氧化碳处理技术现状及其发展趋势近年来，随着全球气候变化的日益严峻，减缓和控制二氧化碳（CO2）排放成为各国政府和企业关注的焦点。

二氧化碳处理技术作为一种应对气候变化的重要手段，正日益受到关注。

本文将对二氧化碳处理技术的现状及其发展趋势进行探讨。

目前，二氧化碳处理技术主要包括碳捕获、碳储存和碳利用三个方面的研究与应用。

首先是碳捕获技术。

碳捕获是指将二氧化碳从燃烧、工业过程等排放源中捕获，并将其分离、集中或转化为其他物质的过程。

常见的碳捕获技术包括吸收、吸附、膜分离和化学转化等。

目前，碳捕获技术主要应用于燃煤发电厂、天然气处理厂和工业生产过程中。

然而，目前主要的碳捕获技术仍面临着高能耗、高成本和技术成熟度不高等问题。

其次是碳储存技术。

碳储存是指将捕获的二氧化碳安全、长期地储存起来，以避免其进入大气层。

目前，主要的碳储存技术包括地下储存、海洋储存和矿物转化储存等。

其中，地下储存是目前应用最广泛的碳储存技术，包括地下注入和地下封存。

然而，碳储存技术还面临着地质条件限制、安全性问题和监测管理等挑战。

最后是碳利用技术。

碳利用是指将二氧化碳转化为其他有价值的化学品或燃料的过程。

碳利用技术主要包括化学转化、光合作用和电化学转化等。

目前，碳利用技术主要应用于合成燃料、化学品和建筑材料等领域。

然而，碳利用技术仍面临着转化效率低、成本高等问题。

未来，二氧化碳处理技术将朝着以下几个方向发展：首先，技术成熟度提高。

碳捕获、碳储存和碳利用技术将逐渐成熟，成本和能耗将得到降低，从而推动这些技术的广泛应用。

其次，复合技术的发展。

多种碳处理技术的组合将成为未来的发展趋势，以达到更高的效率和经济性。

例如，将碳捕获与碳利用结合，可以将捕获的二氧化碳转化为有价值的产物，实现资源的循环利用。

再次，重点领域的突破。

未来的研究将更加注重于高排放行业，如钢铁、水泥等，以及生物质能源领域的碳处理技术研究。

最后，政策与经济条件的支持。

各国政府和国际组织将加大对二氧化碳处理技术的支持力度，通过政策和经济手段，推动技术的研发与应用。

冶金烟气中co2的处理策略
冶金烟气中二氧化碳（CO2）的处理策略主要涉及到CO2的捕集、回收和储存等方面。

以下是一些常见的处理策略：
1.气体捕集技术：
o物理吸附：使用吸附剂，如多孔吸附材料，
通过物理吸附作用捕集CO2。

o化学吸收：使用化学吸收剂，如氨水或胺类
溶液，与CO2发生化学反应，形成稳定的盐
类或化合物。

o膜分离：利用薄膜技术，通过选择性透过
CO2的膜来实现气体分离。

2.CO2回收：
o气液分离：将含有CO2的气体与溶剂或吸
收液接触，使CO2从气体中溶解到液体中，
然后通过再次加热将CO2回收。

o膜分离：利用膜技术进行CO2回收，将CO2
从气体中分离出来。

3.CO2储存：
o地下注射：将捕集到的CO2通过管道输送
到地下岩层，例如盐水层或油田，进行注射
存储。

o岩石矿化：将CO2与岩石中的矿物发生反
应，形成稳定的碳酸盐，实现长期的储存。

4.利用CO2：
o CO2转化：将CO2转化为有用的化学品或
燃料，例如甲烷、甲醇等。

o植物利用：利用植物进行光合作用，将CO2
转化为有机物质，如生物质能源。

5.能源效率改进：
o过程优化：通过优化冶金生产过程，减少
CO2的排放。

o能源转型：使用更清洁、低碳的能源来源，
如可再生能源，以减少燃料燃烧过程中的
CO2排放。

在实际应用中，通常需要结合多种技术手段，根据具体的生产过程和环境条件选择合适的CO2处理策略。

这有助于降低CO2排放，提高能源效率，同时符合环保和可持续发展的要求。

烟气中二氧化碳处理及分离张成12721617（上海大学材料科学与工程学院，上海200072）摘要：本文阐述了二氧化碳各种分离回收方法的原理及工艺特点，分析了各生产工艺的优缺点及适应性，为分离回收利用二氧化碳提供了技术依据，并指出了二氧化碳的应用范围及前景。

利用生物法分离固定大气中的二氧化碳，通过物理法、化学法分离处理燃放气是新世纪解决“温室效应”的主要途径。

关键词：二氧化碳；分离；处理Treatmentand Separationof Carbon Dioxidefrom Flue GasZhangCheng 1272167（School of Materials Science and Engineering，Shanghai University，Shanghai 200072，china）Abstract: Principles and process characteristics of a variety of processes for CO2recovery, advantage and disadvantages of these processes and their adaptabilities were analyzed, the technical basis for reclaim carbon dioxide was offered, and application ranges and prospects of carbon dioxide were also pointed out in this paper.Furthermore ,the effective ways to solve“green-house effect”in the 21centery can be mainly biological methods in separating and fixing carbon dioxide in the air and physical or chemical methods in separating and processing the combusted gases.Key words: carbon dioxide; separation; treatment1.引言20世纪以来，随着工业革命的开始，人类生产和生活活动的扩大，大量的CO2气体排放到了大气环境中，对人类赖以生存的生态环境、水资源、粮食安全、能源等构成严重威胁。

火电厂排烟中二氧化碳的捕捉和利用火电厂是一种通过燃烧煤炭等化石燃料发电的能源设施，但是燃烧过程会产生大量的二氧化碳、氮氧化物等有害物质，这些物质会被排放到大气中，导致环境污染和气候变化。

为了应对环境保护和气候变化挑战，人们开始研究如何对火电厂排放的二氧化碳进行捕捉和利用。

一、火电厂排放中的二氧化碳二氧化碳是火电厂排放的主要有害物质之一，其排放量通常占总排放量的70%~90%。

燃烧煤炭等化石燃料时，其中的碳会与氧气结合形成二氧化碳，同时还会产生一些氮氧化物、硫化物等有害物质。

这些物质对环境和人体健康均有影响。

二、火电厂二氧化碳捕捉技术为了减少火电厂排放的有害物质，人们开始研究如何对二氧化碳进行捕捉和利用。

目前比较成熟的捕捉技术包括吸收、膜分离、吸附等。

吸收法是通过将烟气中的二氧化碳溶入一种溶剂中，然后将其从溶剂中分离出来。

目前常用的溶剂有甲醇、乙醇、胺等。

吸收法能够捕捉到约90%的二氧化碳，但是成本较高，需要大量的能源和化学药品。

此外，吸收法还会产生二氧化碳和溶剂的混合物，需要进一步处理。

膜分离法是让烟气通过一个选择性的膜层，将二氧化碳分离出来。

这种技术需要耗费大量的压力和膜材料。

膜分离法捕捉率较高，可以达到90%以上，但是成本也很高，还有膜材料的寿命等问题。

吸附法是将烟气通过一种物质，让它吸附住二氧化碳，然后将吸附剂从烟气中取出来。

常用的吸附剂有硅胶、分子筛、蒙特玛瑙等。

吸附法不需要过高的温度和压力，比较适用于大规模的工业应用。

吸附法相对其他技术而言更为成熟，能够捕捉到约90%的二氧化碳。

三、火电厂二氧化碳利用技术捕捉到二氧化碳后，需要对其进行进一步利用。

目前，常见的利用方式包括注入地下、利用合成燃料、制备化学品等。

地下注入是指将二氧化碳压缩，将其注入地下的地质层中，以达到减少大气中的二氧化碳的目的。

这种方式需要对地质层进行详细的评估和监测，以防止地震等安全问题。

利用合成燃料是将二氧化碳和水经过电解或者高温催化反应，得到一种高能量的化合物。

.二氧化碳分离技术及应用技术现状一、二氧化碳分离应用前景能源专家预测，到2030年全球二氧化碳（CO2）的排放量可能超过380亿吨，由此引发的温室效应将严重威胁人类的生存。

在国际上，二氧化碳作为化学品原料加以利用已初具规模。

目前全世界每年有近 1.1 亿吨二氧化碳被化学固定，尿素是固定二氧化碳的最大宗产品，每年消耗的二氧化碳超过 7000万吨；其次是无机碳酸盐，每年达 3000万吨；将二氧化碳加氢还原合成一氧化碳也已经达到 600 万吨。

此外，每年还有 2万多吨二氧化碳用于合成药物中间体水杨酸及碳酸丙烯酯等。

实际上，二氧化碳利用的前提是如何持续稳定地获取二氧化碳资源，而这方面的技术已经基本成熟。

中国工程院院士金涌说，目前我国已经掌握了碳捕集、分离与净化技术，在二氧化碳综合利用领域的技术与世界先进水平相当，这些都为我国实现二氧化碳资源化和规模化利用、减少二氧化碳排放提供了有力的技术支撑。

王献红也认为，我国二氧化碳的捕集技术已经基本成熟，可以从水泥厂、燃煤火力发电厂、炼钢厂、炼油厂、化肥厂的废气中大规模回收二氧化碳，国内的许多企业也有这方面的积极性。

二、二氧化碳分离技术捕集来自煤炭、石油、天然气等燃料中的CO2目前有3个系统，即燃烧前、燃烧后和氧燃烧系统。

燃烧前系统是将烃类燃料转化为CO2和H2，从可燃气中分离出CO2集中应用， H2可用于氨和化肥的生产，以及石油提炼等；燃烧后捕集系统多指燃料燃烧后从烟气中捕集CO2技术，由于烟气中 80%的成分为 CO2，所以该系统也是目前捕集 CO2最具前景的；氧化燃料系统是用氧代替空气作为燃料进行一次性燃烧，产生以水汽和CO2为主的烟道气体。

这种方法产生的烟道气体含CO2的浓度很高（占体积的 80%以上），但此法需要首先从空气中分离出氧气，这就致使总的能耗大大增加。

氧化燃料作为在锅炉中捕集 CO2的一种方法，目前尚处于研究阶段。

1、吸收分离法吸收分离法是利用吸收剂溶液对混合气进行洗涤来分离CO2 的方法。

CO2脱除技术的研究现状摘要：随着全球温室效益的加剧，以CO2为代表的温室气体减排问题愈来愈受到广泛的关注。

本文阐述了多种CO2脱除技术，比较分析了物理溶剂吸收法、膜分离法、吸附法、低温分离法、O2/CO2循环燃烧法、胺法、氨法等技术的特点。

关键词：CO2脱除、物理溶剂吸收法、膜分离法、循环燃烧法、胺法、氨法世界上约75%的CO2排放来自化石燃料燃烧，其中煤炭是一种高CO2排放燃料。

现有电厂CO2年排放量约106亿吨，占全世界排放总量的40.16% ，其中燃煤电厂76亿吨，占发电行业排放量的72%[1-3]。

因此，采用捕集、储存或利用电厂烟气中CO2的方法被认为是近期内减缓CO2排放较为可行的措施。

现有电厂烟气中CO2脱除技术主要有吸收法、吸附法、膜法、低温法等[4-6]。

本文对CO2脱除技术的应用、反应机理、研究进展等做了总结和分析。

1 物理溶剂吸收法物理吸收法的原理是利用各组分在溶剂中的溶解度随着压力、温度变化的原理来进行分离，从而达到分离处理CO2的目的。

在整个吸收过程中不发生化学反应，因而消耗的能量比化学吸收法少，通常物理吸收法中吸收剂吸收CO2的能力随着压力增加和温度降低而增大，反之则减小。

物理吸收法中常用的吸收剂有丙烯酸酯、N-甲基-2-D吡咯烷酮、甲醇、二甲醚乙醇、聚乙二醇以及噻吩烷等高沸点溶剂。

目前，典型物理吸收法有环丁砜法、加压水洗法、N-甲基吡咯烷酮法、、低温甲醇法、碳酸丙烯酯法等。

物理吸收法由于CO2在溶剂中的溶解服从亨利定律，因此这种方法仅适用于CO2分压较高的条件下。

2 膜分离法目前CO2膜分离技术已经在天然气净化等工业中得到了一定的应用，但从整体上来说仍处于发展阶段。

高性能CO2分离膜制备技术的缺乏制约了该技术的进一步发展，因此现在科研人员都在致力于开发高性能CO2分离膜。

气体膜分离是由不同气体组分透过膜的速率不同而实现的，形成速率不同的主导原因导致选择透过机制有多种。

二氧化碳分离技术及应用技术现状一、二氧化碳分离应用前景能源专家预测，到2030年全球二氧化碳（CO2）的排放量可能超过380亿吨，由此引发的温室效应将严重威胁人类的生存。

在国际上，二氧化碳作为化学品原料加以利用已初具规模。

目前全世界每年有近1.1亿吨二氧化碳被化学固定，尿素是固定二氧化碳的最大宗产品，每年消耗的二氧化碳超过7000万吨；其次是无机碳酸盐，每年达3000万吨；将二氧化碳加氢还原合成一氧化碳也已经达到600万吨。

此外，每年还有2万多吨二氧化碳用于合成药物中间体水杨酸及碳酸丙烯酯等。

实际上，二氧化碳利用的前提是如何持续稳定地获取二氧化碳资源，而这方面的技术已经基本成熟。

中国工程院院士金涌说，目前我国已经掌握了碳捕集、分离与净化技术，在二氧化碳综合利用领域的技术与世界先进水平相当，这些都为我国实现二氧化碳资源化和规模化利用、减少二氧化碳排放提供了有力的技术支撑。

王献红也认为，我国二氧化碳的捕集技术已经基本成熟，可以从水泥厂、燃煤火力发电厂、炼钢厂、炼油厂、化肥厂的废气中大规模回收二氧化碳，国内的许多企业也有这方面的积极性。

二、二氧化碳分离技术捕集来自煤炭、石油、天然气等燃料中的CO2目前有3个系统，即燃烧前、燃烧后和氧燃烧系统。

燃烧前系统是将烃类燃料转化为CO2和H2，从可燃气中分离出CO2集中应用，H2可用于氨和化肥的生产，以及石油提炼等；燃烧后捕集系统多指燃料燃烧后从烟气中捕集CO2技术，由于烟气中80%的成分为CO2，所以该系统也是目前捕集CO2最具前景的；氧化燃料系统是用氧代替空气作为燃料进行一次性燃烧，产生以水汽和CO2为主的烟道气体。

这种方法产生的烟道气体含CO2的浓度很高（占体积的80%以上），但此法需要首先从空气中分离出氧气，这就致使总的能耗大大增加。

氧化燃料作为在锅炉中捕集CO2的一种方法，目前尚处于研究阶段。

1、吸收分离法吸收分离法是利用吸收剂溶液对混合气进行洗涤来分离CO2的方法。

烟气二氧化碳捕集降膜随着全球气候变化的日益严峻，环境保护成为了各国关注的焦点。

其中，工业烟气中的二氧化碳排放是温室气体的主要来源，因而成为了减少二氧化碳排放的重要课题。

烟气二氧化碳捕集技术是一种有效的手段，其中降膜捕集法是当前应用广泛的技术之一。

本文将介绍降膜捕集法的基本原理、应用现状以及存在的问题和发展趋势。

一、降膜捕集法的基本原理降膜捕集法是指通过将工业烟气进入到设备中，在设备内部通过适当的流速、温度等条件下，使得气体中的二氧化碳被吸收到溶液中，并得到分离的技术方法。

其基本原理是利用摩尔分数差和界面传质驱动，使得溶液中的吸收剂与烟气中的二氧化碳进行接触反应，从而实现二氧化碳的捕集。

降膜捕集法主要包括以下三个步骤：首先，需要在进气口处加入吸收剂（例如海绵铁）的溶液；然后将烟气通过进气口引入设备；最后，将吸收剂经过反应之后的溶液从出口处排放出去。

二、降膜捕集法的应用现状降膜捕集法是目前应用广泛的烟气二氧化碳捕集技术之一。

一方面，由于该技术可以高效地从工业烟气中捕集二氧化碳，因此它可以被广泛应用于石油化工、冶金、钢铁、纸浆和造纸等行业；另一方面，由于该技术操作简单、成本低廉、效率高，因此也可以被应用于小型企业和中小型企业中。

当前，降膜捕集法在全球范围内已经具有广泛的应用。

例如，日本已经开展了一系列的降膜捕集技术研究，其中包括在化肥、钢铁等行业中降低工业烟气中的二氧化碳排放；美国则已经在化工和天然气行业等领域中应用了该技术。

三、存在的问题和发展趋势虽然降膜捕集法已经被广泛应用于工业烟气二氧化碳捕集中，但是仍然存在一些问题需要解决。

例如，该技术需要大量的吸收剂，因此可能会对环境产生一定的污染；此外，由于降膜捕集法在操作过程中会消耗大量的能量，因此其经济效益有待提高。

未来，随着二氧化碳捕集技术的不断发展，降膜捕集法将会得到进一步完善。

例如，可以将其与其他技术相结合，如膜分离、压力吸附等，从而实现更高效的二氧化碳捕集；同时，也可以通过提高吸收剂的效率、降低能耗等手段来解决其存在的问题。