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CO2捕集技术的研究现状随着全球经济的发展和人类活动的不断扩大，CO2排放成为了人类面临的一个严重问题，它不仅影响到了空气质量、气候变化等问题，还会对人类造成生存威胁。
因此，研究CO2捕集技术成为了目前各国科学家们极力探究的重要课题。
CO2在大气中的含量越来越高，主要是因为人类的活动所导致的，例如能源和运输行业的碳排放、工业生产流程中的温室气体排放、大规模的土地使用和转换等。
按照国际能源署的预测，到2050年，全球碳排放将增长40%，这将使得温室气体浓度达到300-500 ppm，进一步加剧全球气候变化的速度。
因此，如何减少CO2的排放成为了全球科学家们努力探索的问题，其中包括了CO2的捕集技术。
目前，科学家们已经开发了多种不同类型的CO2捕集技术，包括吸收-解吸、吸收-吸附、膜分离等。
吸收-解吸技术吸收-解吸技术是一种热力学反应过程，其中有一个溶液和碳酸盐（CO3 2-）发生反应，反应后形成碳酸氢根离子（HCO3-）和水，通过加热可以解离水和CO2，此时CO2会被捕集下来。
吸收-吸附技术吸附技术是一种将气体阻止在固体表面的技术，而吸附技术则是将气体吸附在一种固体材料上的技术。
在吸收-吸附技术中，氨、化学溶剂和胺等物质被加入到吸附器中，当气体通过吸附器时，吸收剂会吸附住CO2，从而将CO2分离出来。
膜分离技术膜分离技术是将气体分离出来的一种技术，与传统的吸收和吸附技术不同，它是一种通过气体在膜上的渗透和扩散来实现CO2捕集的技术。
这种技术可以通过多种不同的方法实现，例如由纳米颗粒制成的多层石墨烯膜、杂化化合物膜和多孔性薄膜等。
以上这些技术都有各自的优缺点，如吸收-解吸技术需要较高的能量来加热溶液，而且捕集的CO2纯度可以受到溶液中其他因素的影响；吸收-吸附技术需要大量的吸附时间，并且在吸附物节选后会导致吸附率的降低；膜分离技术需要较高的成本和技术难度，但其可以更好的控制CO2的纯度和流量，同时具有更高的灵活性。
二氧化碳捕集技术的研究与开发近年来，随着全球气候变暖问题的愈发凸显，二氧化碳捕集技术也逐渐引起了人们的关注。
这种技术能够将大气中的二氧化碳捕集下来，防止其释放到大气中造成进一步的温室效应，从而减缓全球气候变暖的趋势。
本文将对二氧化碳捕集技术的研究与开发进行探讨，并展望其可能的应用和未来发展。
一、二氧化碳捕集技术的现状目前，二氧化碳捕集技术已经有了一定的发展。
主要的二氧化碳捕集技术包括化学吸收法、物理吸附法、膜分离法等。
其中，化学吸收法是最为常见的一种技术，它将二氧化碳通过化学反应转化为不易挥发的物质，并将其固定下来。
物理吸附法则是利用一定的物理性质，如温度、压力等因素，将二氧化碳从空气中吸附或吸附剂中吸附下来。
而膜分离法则是利用膜的特性，将二氧化碳从空气中分离出来。
二、二氧化碳捕集技术的应用二氧化碳捕集技术的应用主要是在环境保护和资源利用方面。
在环境保护方面，二氧化碳捕集技术可以通过捕集二氧化碳来减缓大气中的温室效应，从而减少全球气候变暖的影响。
在资源利用方面，二氧化碳捕集技术可以将二氧化碳转化为其他有用的化学品，如燃料和肥料，从而实现资源的循环利用。
三、二氧化碳捕集技术的发展趋势随着全球气候变暖问题的加深，二氧化碳捕集技术的发展也受到了前所未有的重视。
未来，二氧化碳捕集技术的研究与开发将面临以下几方面的挑战：1、技术成本的问题。
目前，二氧化碳捕集技术的投入成本较高，这对技术的推广和应用带来了一定的难度。
因此，未来的研究应该重点关注如何降低技术成本，提高二氧化碳捕集技术的经济性和可行性。
2、技术效率的问题。
当前的二氧化碳捕集技术存在一定的效率问题，如捕集效率不高、捕集后的二氧化碳难以处理等。
因此，未来的研究应该重点关注如何提高二氧化碳捕集技术的效率，从而实现更加高效、可靠的二氧化碳捕集。
3、安全性问题。
二氧化碳捕集技术虽然具有很大的应用前景，但其也面临着一定的安全性问题。
因此，未来的研究应该重点关注如何加强二氧化碳捕集技术的安全性保障，从而避免相关的安全事故。
二氧化碳捕集与利用技术研究1. 引言二氧化碳是人类活动产生的主要温室气体之一，具有巨大的环境问题和气候变化风险。
因此，如何有效地捕集和利用二氧化碳已成为当前科学研究的热点之一。
本文将对二氧化碳捕集与利用技术进行综述和分析。
2. 二氧化碳捕集技术2.1 吸收法吸收法是目前最常用的二氧化碳捕集技术之一。
其工作原理是通过溶液或溶剂将二氧化碳分离出来。
有机溶剂如胺溶液是常用的吸收剂。
通过与二氧化碳反应，胺溶液可以吸收二氧化碳，之后利用加热或减压等手段释放出来。
吸收法技术成熟，但存在高能耗和副产物处理难题等问题。
2.2 膜分离法膜分离法是另一种二氧化碳捕集技术，采用薄膜将碳分离出来。
常用的薄膜材料包括聚醚醚酮（PEEK）、聚醚硫醚酮（PESK）等。
通过调节膜的孔隙大小和厚度，可以实现二氧化碳的选择性传输。
膜分离法具有较低的能耗和较小的设备占地面积，但面对高温、高压等条件时性能受限。
2.3 活性炭吸附法活性炭吸附法是一种利用活性炭材料吸附二氧化碳的技术。
活性炭具有高度孔隙结构，能够提供较大的表面积，使二氧化碳吸附分子渗入其中。
通过控制活性炭的孔径和存量，可实现对二氧化碳的有效捕集。
然后，通过加热等方式将二氧化碳释放出来。
活性炭吸附法在处理二氧化碳的同时还可以去除其他气体污染物。
3. 二氧化碳利用技术3.1 化学利用化学利用是指将捕集到的二氧化碳转化为有用的化学品或燃料。
例如，二氧化碳可以通过催化剂反应产生甲醇、乙醇等燃料。
此外，二氧化碳还可通过光催化、电催化等技术转化为有机物或高附加值化学品。
3.2 生物利用生物利用是指利用生物体或微生物将二氧化碳转化为化学品或燃料。
例如，利用藻类、植物等光合作用将二氧化碳转化为有机物。
此外，通过调整微生物的代谢途径，可以使其将二氧化碳转化为生物质、生物气体等可再生资源。
4. 二氧化碳捕集与利用技术研究进展在二氧化碳捕集与利用技术研究领域，近年来取得了一些重要进展。
例如，新型吸收剂的开发提高了二氧化碳的捕集效率。
二氧化碳捕集与储存技术的研究现状与发展趋势随着人类对能源和工业的需求增加，大量的二氧化碳排放导致了全球气候变暖等环境问题，迫切需要探索新的解决方案。
二氧化碳的捕集和储存技术被认为是目前有效的减少二氧化碳排放的手段之一。
本文将探讨二氧化碳捕集与储存技术的研究现状及其未来发展趋势。
1. 二氧化碳捕集技术的研究现状二氧化碳捕集技术基本上可以分为三类：吸收、吸附和化学反应。
吸收法是将空气或烟气通过化学液体，如氨水、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾等，从中吸收二氧化碳。
吸附法是通过多孔吸附剂，如活性炭、沸石、硅胶等，将二氧化碳吸附在其表面上。
化学反应法是将二氧化碳和其他物质反应生成固体产物，如钙碳酸盐、镁碳酸盐等。
吸收法是目前应用最广泛的方法，主要用于工业排放和纯化二氧化碳。
吸附法在实验室中取得了一定的成果，但目前还需要进一步提高其效率和稳定性。
化学反应法的研究还处于初步试验阶段。
2. 二氧化碳储存技术的研究现状二氧化碳储存技术主要包括地下埋存、化学固化和生物转化三个方向。
地下埋存是将二氧化碳直接储存到地下岩石层中，防止其进入大气。
化学固化是将二氧化碳和其他物质反应生成永久性固体。
生物转化是利用微生物、植物等生物体将二氧化碳转化为有机物质。
地下埋存是目前应用最广泛的方法，可以分为“扩散”、“溶解”和“封存”三类。
扩散是指将二氧化碳扩散到岩石孔隙中，使其在地下形成稳定的气体储集体。
溶解是将二氧化碳溶入岩石中的水中，形成酸性水溶液。
封存是将二氧化碳封存在地下盐穴和煤层之中。
3. 二氧化碳捕集与储存技术的发展趋势尽管二氧化碳捕集与储存技术已经取得了一定的进展，但还面临着许多挑战。
其中最重要的问题之一是成本。
由于以下设备和材料的高成本，这些技术的投资并不划算：吸收剂、吸附剂、反应催化剂、压缩和输送设备，以及地下岩石层钻探和储存设备。
另一个问题是安全性。
由于二氧化碳是一种不可见、难以感觉到的气体，如果泄漏，无形的气体对人和环境造成的风险不能忽略。
二氧化碳捕集技术的研究进展二氧化碳捕集技术是指通过不同的方法将大气中的二氧化碳气体捕集并转化或储存起来，以减少其对全球气候变化的贡献。
随着全球气候变化的加剧，对二氧化碳捕集技术的研究越来越重要。
近年来，科学家们进行了许多关于二氧化碳捕集技术的研究，取得了一些重要的进展。
目前，主要的二氧化碳捕集技术主要有物理吸收、化学吸收、生物吸收和固体吸附等。
物理吸收是利用溶液中二氧化碳的可溶性来捕集二氧化碳，实现气体分离。
其中最常用的方法是使用胺溶液来捕集二氧化碳，但这种方法存在操作成本高、能耗大、对环境有污染等问题。
化学吸收是指利用一些特殊的溶剂或吸收剂与二氧化碳发生化学反应，形成化合物后进行分离。
生物吸收则是利用一些微生物（如藻类、细菌）来吸收和利用二氧化碳，将其转化为有用的物质。
固体吸附则是利用一些特定固体材料（如活性炭、分子筛）具有高吸附能力的特性，将二氧化碳吸附在其表面。
在物理吸收方面，研究人员致力于寻找更高效的吸收剂，降低气体分离的能耗。
目前，有一些新型的二氧化碳吸收剂被开发出来，例如采用离子液体作为吸收剂的方法，由于离子液体具有较高的溶解度和选择性，能够显著提高二氧化碳吸收的效率。
在化学吸收方面，研究人员探索了使用新型溶剂、催化剂和反应条件等方面的改进。
生物吸收方面，研究人员努力寻找更高效的微生物来吸收和利用二氧化碳。
近年来，一些研究表明一些藻类和细菌具有较高的二氧化碳吸收和转化效率，且能够生成一些有用的生物质和化学品。
此外，固体吸附作为一种较为成熟的二氧化碳捕集技术，也取得了许多重要的进展。
研究人员通过改变吸附材料的结构和性质来提高二氧化碳的吸附容量和选择性。
例如，一种新型的固体吸附材料，金属有机框架（MOF）被广泛研究和应用在二氧化碳捕集领域。
MOF具有大孔隙结构和高比表面积，能够提供较高的吸附容量和选择性。
此外，研究人员还通过合成多孔碳材料和选择性吸附材料等来改进固体吸附技术。
这些新材料在提高二氧化碳捕集效率和降低能耗方面具有很大的潜力。
二氧化碳捕获与吸附技术的研究进展近年来，环境问题成为世界范围内关注的热点话题，其中二氧化碳的排放量成为了世界面临的严峻环境问题之一。
二氧化碳的排放是导致全球气候变化的主要原因之一，因此对二氧化碳捕获和吸附技术的研究具有极其重要的意义。
本篇文章将在此基础上，探讨二氧化碳捕获和吸附技术的研究进展及其应用前景。
一、二氧化碳捕获技术的研究进展传统的二氧化碳捕获技术主要采用吸收法和吸附法两种方法。
在吸收法中，使用化学溶液对二氧化碳进行吸收；而在吸附法中，将二氧化碳与固体吸附材料接触并进行分离。
这两种技术都已经在工业界得到广泛应用。
目前，在捕获二氧化碳方面，目光越来越多地转向了新型技术的开发和创新研究。
1.化学吸收法技术传统的化学吸收法技术主要包含两种方法，即酸性氧化法和碱性吸收法。
其中，碱性吸收法是更常用的一种方法。
利用碱性溶液对二氧化碳进行吸收的碱性吸收法已经被广泛应用于化学工程和环境保护。
然而，这种传统方法也存在一些缺点，如吸收剂的成本较高、回收及再利用等方面的困难。
因此，研究者开始着眼于化学吸收法的新型技术。
例如，采用新型吸收剂和开发稳定的膜材料，可以有效改善化学吸收法的效率，提高反应速率，减少二氧化碳的排放。
2.膜分离技术膜分离技术是一种基于渗透性、选择性分离和输运性的工业分离过程。
这种技术不需要能量耗费，只是通过对气体或液体的渗透相互分离。
膜分离技术除了应用于有机分子的分离，也开始在气体分离方面进行了研究。
在二氧化碳捕获和吸附方面，膜分离技术可用于在工业化规模下对二氧化碳进行分离和去除。
利用不同渗透率和选择性的膜材料，可以达到理想的分离效果。
3.化学和生物吸附技术化学吸附和生物吸附技术是目前应用较为广泛的捕获二氧化碳的技术。
这种技术利用固体材料或生命体系对二氧化碳进行吸附。
其中，化学吸附技术使用吸附剂捕获 CO2，而生物吸附技术使用具有吸附能力的生命体系（如藻类或细胞）对二氧化碳进行捕获。
化学和生物吸附技术具有很高的效率和灵活性。
二氧化碳作为造成温室效应的主要因素，成为全球变暖的罪魁祸首。
如何实现“二氧化碳减排”成为人们日益关注的热点。
“碳减排”的主要途径包括提高能源利用率、开发清洁可再生能源和二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS）等。
其中，CCUS是指将CO2从工业过程、能源利用或大气中分离出来，直接加以利用或注入地层以实现CO2永久减排的过程。
其作为一种温室气体减排技术，可为中国“双碳”目标的实现提供助力。
开展CCUS最前期的工作便是CO2捕集，是将CO2从工业生产、能源利用或大气中分离出来的过程。
主要分为燃烧前捕集、燃烧后捕集、富氧燃烧和化学链捕集。
燃烧后捕集指的是燃烧排放的烟气通过分离设备产生比较纯净的CO2的过程，因其具有成本低、经济性高、技术成熟、不需要对已有设备进行大规模改装以及适用范围广等优点，成为人们关注的热点，主要的方法包括低温精馏法、膜分离法、吸附法、溶剂吸收法等。
溶剂吸收法分为物理吸收法和化学吸收法。
物理吸收法是利用溶剂对CO2与其他气体组分的溶解度不同的特点实现分离脱除CO2，因其在低浓度条件下没有理想的分离效果且成本偏高，故一般不应用于工业排放的烟气中CO2的捕集。
化学吸收法指的是采用化学溶剂，通过化学反应选择性，自气相中脱除易溶于吸收剂成分的方法。
其实质是碱性化学溶液通过与酸性CO2发生酸碱中和反应，形成不稳定的盐，从而达到对二氧化碳吸收分离的作用，当外部条件如温度或压力发生改变时，反应逆向进行，实现二氧化碳的解吸及吸收剂的循环再生。
化学吸收法对低分压CO2气体吸收效果好、反应稳定，虽然解吸时能耗较大，但这是目前最成熟、最可行的CO2捕集技术。
另外，近年来部分专家学者整合了化学和生物的催化模块，以生物技术创新的方式利用CO2催化合成了甲醇、多糖、淀粉等，对CO2的捕集和综合利用技术的发展提供了新的思路。
本文对化学吸收法捕集二氧化碳中化学吸收剂进行了详细介绍，并对发展前景进行了展望，以期为二氧化碳捕集化学吸收剂的开发及应用提供借鉴。
二氧化碳捕集技术的研究进展
范淑菁;郝晨越;陈新月;詹悦;王新
【期刊名称】《黑龙江科学》
【年(卷),期】2024(15)6
【摘要】温室气体中CO_(2)的超量排放将导致全球温度上升及海平面上升等环境问题。
目前,碳捕集利用与封存(CCUS)技术作为具有前景的策略引起了关注。
介绍了CCUS技术在燃烧前、燃烧中、燃烧后捕集CO_(2)的研究现状及发展趋势。
综述了燃烧后技术中的吸收法、吸附法、膜分离法、低温分离法、金属氧化物法、生物法、水合物法及混合捕集技术,比较CCUS各种方法的优缺点,对其进行可行性分析。
【总页数】5页(P20-24)
【作者】范淑菁;郝晨越;陈新月;詹悦;王新
【作者单位】沈阳工业大学环境与化学工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】X701
【相关文献】
1.亚洲首个碳捕集技术测试平台捕集首吨二氧化碳
2.推动中国二氧化碳捕集、利用与封存项目环境风险管理——环境保护部召开二氧化碳捕集、利用与封存环境风险评估技术培训会
3.基于酶促反应的二氧化碳捕集技术研究进展
4.燃煤电厂二氧化碳燃烧后捕集技术研究进展
5.二氧化碳捕集用吸附分离技术及其吸附材料研究进展
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
多孔液体在CO_(2)捕集与利用领域的研究进展
汪静雯;王德超;辛洋洋;鞠晓茜;蒙蜀黔;都峙烨;李嘉迪;郑亚萍;杨志远
【期刊名称】《精细化工》
【年(卷),期】2024(41)1
【摘要】为助力中国早日实现“双碳”目标,深入落实化工领域绿色低碳可持续发展的重要举措,吸附/吸收耦合有望成为气体分离的绿色变革性分离技术,其关键是高性能吸附(收)材料的开发。
多孔液体作为一类具有永久孔隙的液体材料,兼具了液体吸收剂的易于管道输送、传质传热效果好等优点和固体吸附剂的高比表面积、高孔隙率等优点,有望成为新一代CO_(2)捕集的绿色变革性介质。
该文首先简单介绍了多孔液体发展历程;然后,重点对多孔液体在CO_(2)的吸附/吸收、膜分离、催化转化等领域的应用进行了论述,并对多孔液体性能和优缺点进行了分析归纳。
最后,对多孔液体目前面临的挑战和未来发展趋势进行了展望。
【总页数】13页(P1-12)
【作者】汪静雯;王德超;辛洋洋;鞠晓茜;蒙蜀黔;都峙烨;李嘉迪;郑亚萍;杨志远【作者单位】西安科技大学化学与化工学院;西北工业大学化学与化工学院;国土资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】O6-1;TQ424
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1.离子液体捕集CO_(2)的研究进展
2.沸石吸附剂在CO_(2)捕集领域的研究进展
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CO_(2)的研究进展5.离子液体-醇胺水溶液捕集CO_(2)研究进展
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
二氧化碳捕获和封存技术的研究进展随着全球经济和人口的持续增长，二氧化碳（CO2）的排放量不断上升，这些排放量进一步加剧了全球气候变化的趋势。
因此，减少和控制CO2的排放具有重要的环境和经济意义。
作为一项可持续的技术措施，二氧化碳捕获和封存技术正在受到越来越多的关注和研究。
一、二氧化碳捕获技术的种类及原理目前，有许多种二氧化碳捕获技术，包括物理吸收、化学吸收、膜分离、气固反应等。
其中，物理吸收和化学吸收是常见的二氧化碳捕获技术。
1.物理吸收物理吸收采用溶液在一定温度和压力下吸收CO2，吸收剂通常是基于酸酐、氨基甲酸酯和丙烯酰胺的氢氧化钠、乙二醇和甲胺水溶液。
物理吸收的温度和压力范围较窄，并且需要大量的能源，因此技术成本较高。
2.化学吸收化学吸收可以分为碱性和酸性两种类型。
碱性吸收是指采用碱性吸收剂捕获CO2，常用的碱性吸收剂是氨和氢氧化钠。
酸性吸收是指采用酸性吸收剂捕获CO2，常用的酸性吸收剂是甲酸、丙烯酰胺和酰胺等。
化学吸收的技术成本低，但吸收剂的再生过程需要大量的能源。
二、二氧化碳封存技术的种类及原理二氧化碳封存技术主要包括岩石封存、埋地封存、水下封存和植物封存。
1.岩石封存岩石封存通常是指将CO2封存在地下储层中。
选择适合的地层储层非常重要，需要考虑地质构造、地层厚度、渗透性、孔隙度和稳定性等因素。
岩石封存需要进行大规模的资金投入和时间成本，但能够实现长期二氧化碳的安全封存。
2.埋地封存埋地封存通常是指将CO2封存在埋地贮藏场中，垃圾填埋场是最常见的埋地封存方式。
埋地封存需要严格的环境保护措施，尽可能避免二氧化碳泄露和对周边环境造成污染。
3.水下封存水下封存通常是指将CO2封存在深海底部，需要大规模的工程投入和技术难度较高的海底施工。
在封存过程中需要严格掌控二氧化碳的扩散，以保证封存的安全性。
4.植物封存植物封存是指使用植物来吸收CO2并将其封存在地下或周围的土地中，可以通过种植树木或草地来实现。
1二氧化碳排放与温室效应据统计，现在每年排入大气中的CO2高达290亿t，而约有一半的CO2存留于大气中。
在工业化前CO2在空气中的含量是280×10-6mg/L，目前已高达约370×10-6mg/L。
[1]大气中CO2的含量过高引发温室效应问题，它带给人类的危害是多方面的，如由于冰川融化、北极层缩减、降雨形态改变等异常现象造成的飓风、干旱、海洋风暴、沙漠面积增大等自然灾害，物种灭绝及生物多样性的丧失，饮用水的减少及平均气温上升等。
二氧化碳主要由化石燃料———煤炭、石油和天然气燃烧产生，随着全球工业化进程的加快，CO2排放量越来越大，温室效应加剧等问题使环境与经济可持续发展面临严峻的挑战。
而石油、煤炭资源的日渐枯竭也需要有新的碳源及时补充，因此，引起温室效应和全球气候变化的二氧化碳的减排及回收净化和再利用技术成为各国关注的焦点。
2二氧化碳的捕集和储存技术二氧化碳的捕集和储存（Car bon Captur e and Stor age，CCS）是利用吸附、吸收、低温及膜系统等现已较为成熟的工艺技术将废气中的二氧化碳捕集进来，并进行长期或永久性的储存。
二氧化碳捕获和储存（CCS）已在最近几年得到很大的关注，并认为是减少二氧化碳排放具有前景的方法之一。
[2-3]一般而言，有3种基本的二氧化碳捕捉路线，[2，4-9]即燃烧后脱碳、燃烧前脱碳和富氧燃烧技术。
其中燃烧前捕捉技术只能用于新建发电厂，而另两种技术则可同时应用于新建和已有发电厂。
[10]2.1燃烧前脱碳燃烧前脱碳主要应用在以气化炉为基础（如联合循环技术）的发电厂。
首先，化石燃料与氧或空气发生反应，产生由一氧化碳和氢气组成的混合气体。
混合气体冷却后，在催化转化器中与蒸汽发生反应，使混合气体中的一氧化碳转化为二氧化碳，并产生更多的氢气。
然后，将氢气从混合气中分离，干燥的混合气中的二氧化碳含量可达15%～60%，总压力2～7MPa。
二氧化碳从混合气体中分离并被捕获和储存，氢气被用作燃气联合循环的燃料送入燃气轮机，进行燃气轮机与蒸汽轮机联合循环发电。
这一过程也考虑碳的捕获和存储的煤气化联合循环发电（I GCC）。
我国已经有多家电厂开始进行中试试验，缺点是投资成本较高，并且该工艺对现有设备的兼容性较差，不利于设备改造。
燃烧前脱碳工艺路线见图1。
图1燃烧前脱碳工艺路线Ranj eet Singh等[11]确定评估了适用于燃烧前二氧化碳捕集高温吸附剂的潜能，确定可用于不同温度范围内燃烧前碳捕捉的吸附剂。
对吸附剂沸石（NaX沸石、钙菱沸石）、水滑石、层状双氢氧化物/氧化物以及镁复盐的吸附能力进行了研究。
2.2富氧燃烧技术富氧燃烧捕集是指燃料在氧气和二氧化碳的混合气体中燃烧，燃烧产物主要是二氧化碳、水蒸汽以及少量其他成分，经过冷却后二氧化碳含量在80%～98%。
通常，氧气由低温（深冷）空气分离产生，[12，13]或者利用一些新颖的技术（如膜分离获得氧气）产生。
[5，14-17]少部分烟气再循环与氧气按一定比例进入燃烧室。
使用氧气和二氧化碳混合气的目的是为了控制火焰温度。
如果燃烧发生在纯氧中，火焰温度就会过高。
在富氧燃烧系统中，由于CO2浓度较高，因此捕获分离的成本较低，但是供给的富氧成本较高，并且纯氧燃烧通常情况下燃烧器的温度比较难控制，这对包括耐火材料在内的诸多指标要求更高。
另外，由于燃烧发生在低氮环境中，因而大大降低了氮氧化合物的生成量。
富氧燃烧技术工艺路线见图2。
图2富氧燃烧技术工艺路线2.3燃烧后脱碳燃烧后脱碳是从燃料燃烧后的烟气中分离出二氧化碳。
燃李洪赵淑芳刘长岩靳志玲（中盐制盐工程技术研究院天津300450）CO2捕集技术的研究进展【摘要】据统计，现在每年排入大气的CO2高达290亿吨，而约有一半的CO2存留于大气中。
介绍了近年来二氧化碳捕集技术路线和国内外的有关研究项目，分析了各种方法的分离原理及优缺点，并对二氧化碳捕捉技术的发展前景进行了展望。
【关键词】温室效应CO2捕集存储收稿日期：2010-09-04烧后捕获（PCC）省去了对目前现有燃烧过程和设施的改造，它为新建的和已有的化石燃料发电厂提供了一个短期的二氧化碳捕获手段。
燃烧后二氧化碳捕获的工艺路线见图3。
图3燃烧后二氧化碳捕获工艺路线燃烧后二氧化碳的收集法主要有化学溶剂吸收法、吸附法、膜分离、深冷分离和微藻生物固定化等方法。
图4概括了燃烧后二氧化碳捕集的不同工艺。
[18]2.3.1吸收法此法主要应用于化学和石油工业的CO2捕捉体系。
物理吸收决定于吸收条件下的温度和压力，高温低压有利于其吸收。
气态如烟道气的化学吸收决定于其和溶剂的酸碱中和反应。
[19，20]脱碳首选溶剂为胺（例如乙醇胺-胺MEA）、[21，22，23]氨溶液、[24，25]聚乙二醇二甲醚、[26]低温甲醇洗（低温甲醇）、[27]氟化溶剂[28]等。
图4燃烧后二氧化碳捕集的不同工艺路线当前最好的收集法为化学溶剂胺吸收法。
[10]胺与二氧化碳发生化学反应后形成一种含二氧化碳的化合物。
然后对溶剂加温，化合物分解，分离出溶剂和高纯度的二氧化碳。
由于燃烧产生的烟气中含有很多杂质，而存在的杂质会增加捕集的成本，因此对烟气进行吸收处理前要进行预处理（水洗冷却、除水、静电除尘、脱硫与脱硝等），去除其中的活性杂质（硫、氮氧化物和颗粒物等），否则这些杂质会优先与溶剂发生化学反应，消耗大量的溶剂并腐蚀设备。
烟气在预处理后，进入吸收塔，吸收塔的温度保持在40～60℃，二氧化碳被胺吸收剂（一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺等物质）吸收，吸收剂在温度为100～140℃和比标准大气压略高的压力条件下得到再生。
在目前的工艺条件下，溶剂再生以及为便于运输而压缩二氧化碳，都需要消耗大量的能量，因而会大大折减净发电量。
胺捕集技术自1930年应用于从天然气和氢气中分离CO2，1991年被认定其在CO2捕集方面的价值，20世纪80年代成功应用于小规模的天然气和燃煤发电厂的CO2捕集上，但由于被认为太具有商业化而被政府搁置。
2000年，美国能源部门支持研究开发二氧化碳捕集技术，但是胺捕集技术很可能于2030年才能成为燃煤发电厂二氧化碳捕集的主导技术。
[29]目前全球上百个工厂从天然气、氢气以及含有低氧的其他气体中除去二氧化碳，其中4个发电能力为6～30MW的燃煤发电厂采用20%的乙醇胺从烟道气中分离二氧化碳。
20多个工厂将30%的乙醇胺用于含氧量比较大的烟道气上进行脱碳，包括燃气发电厂产生含氧量15%的烟道气的脱碳，其释放的烟道气量相当于发电量40MW燃煤发电厂排放的烟道气量。
10多个工厂采用受阻胺、K S-1用于干净燃料燃烧产生的烟道气处理过程。
4个其他的示范性工程应用乙醇胺、K S-1以及其他的受阻胺在发电能力为5～25MW的燃煤发电厂的二氧化碳处理上，这些工程将在德国以及美国的亚拉巴马启动。
我国西安热工研究院有限公司经过多年的研究，成功开发了燃煤电厂烟气CO2捕集与处理技术。
[30]该技术针对燃煤电厂烟气中CO2浓度低、O2含量和粉尘浓度高等特点，采用胺吸收法进行CO2的捕集，并于华能北京热电厂建成国内第一台工业级的燃煤电厂烟气二氧化碳捕集装置。
在CO2捕集系统设计与优化、吸收剂开发、设备防腐等方面开发取得了许多国家级的研究成果。
目前，对于碳捕集技术也有一些新的研究，例如Hanna K nuutila等[31]人研究了碳酸钠-碳酸氢钠浆料对燃煤发电厂二氧化碳捕获的可行性。
主要对凝气式发电厂和热电联产发电厂的二氧化碳捕集进行了研究，并与胺捕集技术进行了对比，结果发现采用此技术相对于乙醇胺捕集溶剂再生消耗能量要低得多。
Anus ha K othandar aman等[32]采用as pen软件对乙醇胺和碳酸钾二氧化碳捕集进行了模拟，并进行了对比。
2.3.2吸附法固体吸附剂如活性炭、沸石、介孔硅酸盐、氧化铝和金属氧化物已被广泛用于气体分离。
最近，活性炭纤维、碳纤维复合材料被认为是用于气体吸附的具有前景的吸附剂。
由碳纤维材料制成的多孔结构材料，由于其分子筛分的特点，具有选择性吸附气体的能力，一些专家对此进行了研究。
整体形式的碳纤维复合材料降低了颗粒间空隙，提高了容重，从而增加了材料的吸附能力。
这些碳纤维吸附剂的微孔尺寸分布取决于在制造过程中热解和激活步骤。
该分子筛吸附碳的能力，可以根据吸附分子的形状和大小，在其制造过程中进行控制，使他们优先吸附特定气体（如二氧化碳）。
虽然传统的湿法工艺溶剂已经上市，并已建立了试点规模，从烟道气捕捉二氧化碳，但这种方法成本高，需要预先处理，并且溶剂生产过程产生大量废水和污泥，效率不高。
因此，为了使二氧化碳捕捉经济上可行，创造新的思路和发展新型的符合成本效益的技术是非常重要的。
目前，开发碳纤维复合吸附剂的二氧化碳捕捉是非常有前途的。
它是一个干燥过程，不同于传统的溶剂过程。
Rames h T hir uvenkatachar i等[18]对碳纤维复合材料吸附剂用于二氧化碳捕捉进行了研究，并探讨吸附剂的制程参数和它们的CO2吸附性能。
然后提出了此工艺商业化的应用前景。
Daniel J.Fauth等[33]对共晶盐改性锂锆在高温条件下对二氧化碳的吸附性能进行了研究。
2.3.3膜分离膜用于气体分离是基于气体和膜之间不同的物理或化学作用，即允许一个物质比另一种物质通过膜的速度更高。
膜模块既可以用作为常规膜分离装置又可以用作为气体吸收塔。
[34-38]在前一情况下，脱碳是通过二氧化碳和其他气体对膜的内在选择性不同而进行的；在后一种情况下，脱碳是由通过膜对气体吸收进行的，通常是多微孔、疏水性和非选择性的膜被用作固定的CO2传输界面。
这种气膜分离法是比较新的、选择性普遍偏低的、能源消耗高的分离方法。
Cor ti等[36]提出，只有烟气中二氧化碳浓度高于10％以上，膜技术用于烟气脱碳才具有竞争力。
燃烧后烟气分离二氧化碳通常使用无机陶瓷膜或有机聚合物膜。
[39-41]二氧化碳气体混合物通过一个单级陶瓷或聚合物膜难以实现高浓度的二氧化碳分离，且难以获得高纯度二氧化碳。
这2个参数有一个权衡。
相对而言，陶瓷膜对混合气体中CO2的选择性是较低的，但是可以在苛刻的操作条件下进行分离（如温度高于350℃）。
2.3.4深冷分离此工艺基于冷却和冷凝的分离原理。
[42]这种方法适用于含有高二氧化碳浓度的气体捕获。
它目前并未应用于具有较低二氧化碳浓度的气体上，如那些典型的发电厂产生的烟道气。
这一技术也需要大量的分离能源。
M.J.T uinier a等[43]对采用动态运转填充床进行低温捕捉二氧化碳进行了研究。
2.3.5微藻生物固定化脱碳除了物理化学方法之外，使用藻类、细菌和植物[44-48]的生物方法也被采纳。
