煙氣中二氧化碳處理及分離現(xiàn)狀

煙氣中二氧化碳處理及分離現(xiàn)狀煙氣中二氧化碳處理及分離張成12721617(上海大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，上海200072)摘要：本文闡述了二氧化碳各種分離回收方法的原理及工藝特點，分析了各生產(chǎn)工藝的優(yōu)缺點及適應(yīng)性，為分離回收利用二氧化碳提供了技術(shù)依據(jù)，并指出了二氧化碳的應(yīng)用范圍及前景。利用生物法分離固定大氣中的二氧化碳，通過物理法、化學(xué)法分離處理燃放氣是新世紀(jì)解決“溫室效應(yīng)”的主要途徑。關(guān)鍵詞：二氧化碳；分離；處理TreatmentandSeparationofCarbonDioxidefromFlueGasZhangCheng1272167(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，ShanghaiUniversity，Shanghai200072，china)Abstract:PrinciplesandprocesscharacteristicsofavarietyofprocessesforCO2recovery,advantageanddisadvantagesoftheseprocessesandtheiradaptabilitieswereanalyzed,thetechnicalbasisforreclaimcarbondioxidewasoffered,andapplicationrangesandprospectsofcarbondioxidewerealsopointedoutinthispaper.Furthermore,theeffectivewaystosolve“green-houseeffect”inthe21centerycanbemainlybiologicalmethodsinseparatingandfixingcarbondioxideintheairandphysicalorchemicalmethodsinseparatingandprocessingthecombustedgases.Keywords:carbondioxide;separation;treatment引言20世紀(jì)以來，隨著工業(yè)革命的開始，人類生產(chǎn)和生活活動的擴大，大量的CO2氣體排放到了大氣環(huán)境中，對人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境、水資源、糧食安全、能源等構(gòu)成嚴(yán)重威脅。2008年全球年二氧化碳排放量近292億噸，中國達60億噸?？茖W(xué)界一致認(rèn)為，近100年來氣候變暖與人類活動排放的溫室氣體，特別是C02濃度劇增導(dǎo)致的溫室效應(yīng)密切相關(guān)，CO2是全球最重要的溫室氣體，其對溫室效應(yīng)的貢獻約占全部溫室氣體的50%，是造成氣候變暖的主要原因，也是目前能源環(huán)境研究領(lǐng)域受關(guān)注最多的溫室氣體。在溫室效應(yīng)就是由于大氣中二氧化碳等氣體含量增加，使全球氣溫升高的現(xiàn)象。如果二氧化碳含量比現(xiàn)在增加一倍，全球氣溫將升高3弋?5弋，兩極地區(qū)可能升高10°C,氣候?qū)⒚黠@變暖。氣溫升高，將導(dǎo)致某些地區(qū)雨量增加，某些地區(qū)出現(xiàn)干旱，颶風(fēng)力量增強，出現(xiàn)頻率也將提高，自然災(zāi)害加劇。更令人擔(dān)憂的是，由于氣溫升高，將使兩極地區(qū)冰川融化，海平面升高，許多沿海城市、島嶼或低洼地區(qū)將面臨海水上漲的威脅，甚至被海水吞沒。據(jù)觀測數(shù)據(jù)，1896年C02的濃度為296x10-6ppmv,I960年達到320x10-6ppmv,目前已經(jīng)達到I380x10-6ppmv,預(yù)計21世紀(jì)末將會達到I650x10-6-700x10-6ppmv。盡管這一預(yù)測濃度水平下C02可能造成的生態(tài)、經(jīng)濟和社會方面的嚴(yán)重后果存在不確定性，但國際社會已經(jīng)意識到采取切實措施控制和減少大氣中C02濃度的重要性和緊迫性［1］。此外大氣中的二氧化碳的逐漸令全球海洋變酸。美國科學(xué)家估計，到了本世紀(jì)末，過酸的海水會導(dǎo)致珊瑚滅絕、浮游生物減少，甚至令海洋食物鏈崩潰。目前發(fā)電廠、汽車等排放的二氧化碳，有三分之一由海洋吸收。科學(xué)家過去普遍認(rèn)為，海洋有助緩和溫室效應(yīng)，但這卻令海洋酸性增加。自工業(yè)革命以來，海洋pH度已下降了0.1個單位，令海洋酸性升至數(shù)百萬年的最高水平。到下一世紀(jì)，海洋pH度將再下跌0.3個單位，令海洋生物面臨重大威脅［2］。另外，不論發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，燃用化石燃料電站均是C02排放的主要來源。在世界范圍內(nèi)，燃用化石燃料的電站大約占51%（其中燃煤占36%,燃油占9%，燃?xì)庹?%）。能源結(jié)構(gòu)上化石能源占全球總能源的85%［3］，在今后的幾十年里還會繼續(xù)利用化石燃料。我國1999年燃煤電站的發(fā)電量為10047億kW?h，當(dāng)年供電的標(biāo)準(zhǔn)煤耗為396g/(kW?h)[4],燃煤電站燃用了3198億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。我國是僅次于美國的第二大CO2排放國，目前每年生產(chǎn)和消費的礦物能源約占全球能源生產(chǎn)和消費總量的10%，這相當(dāng)于排放出全球C02總排放量的10%。但是，CO2氣體還是一種重要的資源，在化工合成方面，CO2可以合成尿素、生產(chǎn)碳酸鹽、阿司匹林、制取脂肪酸和水楊酸及其衍生物、利用CO2代替?zhèn)鹘y(tǒng)的農(nóng)藥作殺蟲劑，也在研究之中；在農(nóng)業(yè)方面，CO2可用于蔬菜、瓜果的保鮮貯藏，也能用于糧食的貯藏，它比通常所用的薰蒸劑效果更好，把CO2引入蔬菜溫室，能增加蔬菜的生長速度，縮短其生長周期，提高溫室的經(jīng)濟效益；在工業(yè)方面上，CO2是很好的致冷劑，它不僅冷卻速度快,操作性能好,不浸濕產(chǎn)品,不會造成二次污染。在石油工業(yè)上，CO2的應(yīng)用已較成熟，這首先體現(xiàn)在提高石油的采油率上，CO2作為油田注入劑，可有效地驅(qū)油。而且CO2用作油田洗井用劑，效果也十分理想。所以，不管從環(huán)境效益還是經(jīng)濟效益上來看，通過對CO2氣體分離回收利用可以收到雙重效益。二氧化碳分離回收技術(shù)電廠煙氣中CO2的脫除也是氣體處理工藝中的一個重要部分。目前有很多技術(shù)都可以用于煙氣中CO2的有效脫除，但沒有哪種技術(shù)是普遍適用的。對于不同的混合氣體體系，應(yīng)該選用不同的工藝過程和工藝條件。目前工業(yè)上采用的CO2分離方法主要有：吸收法、吸附法、膜分離法、低溫分離法、O2/CO2循環(huán)燃燒法和這些方法的組合應(yīng)用等。以上這些方法在經(jīng)濟性、選擇性以及適用性等方面都存在各自的特點，但是目前在工業(yè)上應(yīng)用最為廣泛的脫碳方法主要是溶劑吸收法和變壓吸附法[6]。物理吸收法溶劑吸收法是最古老，也是已經(jīng)成熟應(yīng)用的脫碳方法，分為物理吸收法和化學(xué)吸收法。物理吸收法物理吸收法的原理是利用各組分在溶劑中的溶解度隨著壓力、溫

度變化的原理來進行分離，從而達到分離處理二氧化碳的目的。在整個吸收過程中不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因而消耗的能量要比化學(xué)吸收法要少，通常物理吸收法中吸收劑吸收二氧化碳的能力隨著壓力增加和溫度降低而增大，反之則減?。?］。該法關(guān)鍵是確定優(yōu)良的吸收劑。所選的吸收劑必須對CO2的溶解度大、選擇性好、沸點高、無腐蝕、無毒性、性能穩(wěn)定［8］。物理吸收法中常用的吸收劑有丙烯酸酯、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點溶劑［9］。典型的物理吸收法有Shell公司的環(huán)丁砜法，Norton公司的聚乙二醇二甲醚法、Lurgi公司的甲醇法［10］，另外，還有N2甲基吡咯烷酮法、粉末溶劑法（所用溶劑為碳酸丙烯酯），三乙醇胺也可作為物理溶劑使用。南化集團研究院于80年代初開發(fā)成功一種較為先進的脫碳技術(shù)一NHD法［11］，它與國外的Selexol工藝類似，只是二者所用溶劑的組分不同。NHD溶劑的主要成分是聚乙二醇二甲醚的同系物，脫除二氧化碳效率在物理吸收法中較高。物理吸收法由于CO2在溶劑中的溶解服從亨利定律，因此這種方法僅適用于CO2分壓較高的條件下。典型的物理吸收工藝流程見圖1［12］。圖1中，原料氣從吸收塔底部進入，與塔頂噴下的吸收劑逆流接觸,凈化氣由塔頂引出。吸收氣體后的富液經(jīng)閃蒸器減壓釋放出閃蒸氣（最高壓力下閃蒸出來的氣體大部分是溶解的非酸性氣體），經(jīng)低壓閃蒸后的半富液送入再生塔頂部即降至常壓，并放出大量CO2，即為所需的分離回收的CO2，可用于生產(chǎn)液體CO2或干冰。其余未解吸的CO2與再生塔底部送來的空氣或惰性氣體逆流接觸，靠汽提使溶劑再生后送往吸收塔頂部。排出氣—CZD空氣或悄性氣排出氣—CZD空氣或悄性氣圖1.物理吸收法工藝流程［12］Fig.1physicalabsorptionprocess2.1.2化學(xué)吸收法化學(xué)吸收法是使煙氣和吸收液在吸收塔內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，C02被吸收至溶劑中形成富液，富液進入解析塔加熱分解出二氧化碳，吸收與脫吸交替進行，從而實現(xiàn)二氧化碳的分離回收，工藝流程見圖2[8]解析塔再湍器圖2.化學(xué)吸收法工藝流程[8]Fig.2chemicalabsorptionprocess所用化學(xué)溶劑一般是K2C03水溶液或乙醇胺類的水溶液。熱K2C03法常見方法有苯菲爾德法（吸收溶劑中K2C03質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%?30%，二乙醇胺1%?6%,加適量五氧化二釩作催化吸收劑和防腐蝕劑）、砷堿法（VetroCokes法,K2C03質(zhì)量分?jǐn)?shù)23%,AS2O312%,或用氨基乙酸和V2O5來代替As2O3）、卡蘇爾法（Carsol法,K2CO3、胺、V2O5）、改良熱碳酸鉀法（CataCarb法,K2CO3、乙醇胺鹽、V2O5）。以乙醇胺類作吸收劑的方法有MEA法（所用溶劑為一乙醇胺）、DEA法（二乙醇胺）、MDEA法（甲基二乙醇胺）、聯(lián)合碳化公司的乙醇胺法（同時添加兩種防腐蝕劑）、道化學(xué)公司的22烷氧基乙胺法（內(nèi)添加防腐蝕劑）以及勞爾夫2巴遜斯法（所用溶劑為二乙醇胺）[8]?；瘜W(xué)吸收法的關(guān)鍵是控制好吸收塔和解析塔的溫度與壓力，以K2CO3作溶劑時，吸收和解吸過程可逆反應(yīng)為:K2CO3+H2O+CO2-2KHCO3,配制K2CO3時濃度要以生成的溶解度小的KHCO3不析出為依據(jù)。2.1.3混合溶劑吸收法

這類溶劑是由特定組成的物理溶劑和化學(xué)溶劑混合而成。在常用的溶液中，以環(huán)丁礬最為著名，吸收過程一般采用吸收/再生系統(tǒng)［19］這類工藝應(yīng)用較少，但在某些情況下也可作為一種有效的氣體分離方法。總之，溶劑吸收法工藝需要復(fù)雜的預(yù)處理系統(tǒng)，操作比較繁瑣，流體需要周期性升溫、降溫，溶劑再生必須消耗大量的外供熱能，這些使得溶劑吸收法的能耗十分巨大，而且濕法操作過程設(shè)備腐蝕和環(huán)境污染問題也未得到根本的解決。2.2吸附法吸附法是利用固態(tài)吸附劑對原料混合氣中的CO2的選擇性可逆吸附作用來分離回收C02的。吸附法又分為變溫吸附法（TSA）和變壓吸附法（PSA）,吸附劑在高溫（或高壓）時吸附CO2，降溫（或降壓）后將C02解析出來,通過周期性的溫度（或壓力）變化，從而使CO2分離出來。常用的吸附劑有天然沸石、分子篩、活性氧化鋁、硅膠和活性炭等［7］。采用吸附法時，一般需要多臺吸附器并聯(lián)使用，以保證整個過程能連續(xù)地輸入原料混合氣，連續(xù)取出CO2產(chǎn)品氣和未吸附氣體。無論變溫吸附法還是變壓吸附法都要在吸附和再生狀態(tài)之間循環(huán)進行，前者循環(huán)的時間通常以小時計，而后者則只需幾分鐘［9］。變壓吸附法目前工業(yè)上應(yīng)用較多的是變壓吸附工藝，它屬于干法工藝，無腐蝕，整個過程由吸附、漂洗、降壓、抽真空和加壓五步組成，其運行系統(tǒng)壓力在1126MPa?6166kPa之間變化。工藝流程見圖3。這種吸附分離法是基于氣體與吸附劑面上活性點之間的分子間引力來實現(xiàn)的，通過利用固態(tài)吸附劑對原料氣中CO2的選擇性可逆吸附作用來分離回收C02。按照C02吸附、解吸的方法不同，吸附法又可分為變壓吸附法（PSA）、變溫吸附法（TSA）和變壓與變溫相結(jié)合的吸附法（PTSA）。PSA法是基于固態(tài)吸附劑對原料氣中的C02有選擇性吸附作用，高壓時吸附量較大，降壓后被解吸出來而進行的，近十幾年來廣泛應(yīng)用在脫除C02工藝中。變壓吸附這一概念是1942年H.kahle在德國申請的專利中提出的［20］。TSA法則是通過改變吸附劑的溫度來吸附和解吸C02。PSA法的再生時間比TSA法短很多，且TSA法的能耗是PSA法的2~3倍［21］。通常工業(yè)上較多采用變壓吸附法，如圖5所示。PSA法是干法體系，對原料氣適應(yīng)性廣，工藝過程簡單、能耗低、適應(yīng)能力強，不需要復(fù)雜的預(yù)處理系統(tǒng)，無設(shè)備腐蝕和環(huán)境污染問題，克服了流體周期性升溫、降溫的弊病，并且省去了溶劑再生消耗的外供熱能。但該法的吸附容量有限，CO2的回收率低,一般只有50%~60%［22］，需要大量吸附劑，吸附解吸頻繁，要求設(shè)備的自動化程度較高。目前正在研究開發(fā)應(yīng)用PSA法回收煙道氣中CO2的新技術(shù)［23］。HuCe等人［20］研究用PSA技術(shù)從煙道氣中分離回收CO2，采用三塔裝置，對于CO2體積分?jǐn)?shù)分別為15%和25%的煙道氣，回收率分別為20%和53%，CO2純度均達到99%。日本東京電力公司的學(xué)者正在探索變溫與變壓相結(jié)合的吸附技術(shù)（PTSA法）［24］。該公司于1991年建造了1000m3/h的中型工廠，經(jīng)連續(xù)2000h試驗表明，該系統(tǒng)運行可靠。由于加入變溫吸附技術(shù)，使電力消耗降低11%。PTSA法是在常壓下吸附CO2，隨后吸附劑降壓后被加熱，放出CO2。由于加熱可使CO2更容易從吸附劑中解吸出來，因而減少了真空泵的電力消耗。加熱的熱源可采用電廠未被利用的余熱，這樣運行更為經(jīng)濟。變溫吸附分離法變溫吸附法（TemPeratureSwingAdsorption,簡稱為TSA）或變溫變壓吸附法（簡稱為PTSA）是根據(jù)混合氣各組份在不同溫度下吸附容量的差異來實現(xiàn)分離的。利用吸附劑的平衡吸附量隨溫度的升高而降低的特性，采用常溫吸附、升溫脫附的操作方法。除吸附和脫附外，整個操作中還包括對脫附后的吸附劑進行干燥、冷卻等輔助環(huán)節(jié)。變溫吸附法可應(yīng)用于常壓氣體及空氣的減濕，空氣中溶劑蒸氣的回收等方面。如果吸附質(zhì)是水，可用熱氣體加熱吸附劑進行脫附；如果吸附質(zhì)是有機溶劑，吸附量高時可用水蒸氣加熱脫附后冷凝回收；吸附量低時則可用熱空氣脫附后燒去，或再經(jīng)二次吸附后回收［25］。由于常用吸附劑的比熱容較大，而且過程時間長，還要配備相應(yīng)的加熱和冷卻設(shè)施，變溫吸附法的能耗和投資相對較高；此外，溫度大幅度周期性變化也會影響吸附劑的壽命。因此，變溫吸附主要用于微量雜質(zhì)或難解吸雜質(zhì)的的分離［26］，目前工業(yè)上較多采用變壓吸附法。圖3.變壓吸附法工藝流程［25］Fig.3pressureswingadsorptionprocess2.3膜分離法氣體膜分離過程是一種以壓力為驅(qū)動力的分離過程。在膜兩側(cè)混合氣體各組分分壓差的驅(qū)動下出現(xiàn)氣體滲透，由于各組分滲透的速率不同，從而實現(xiàn)混合氣體各組分之間的分離。其工藝流程見圖4［27］。膜分離又分為氣體分離膜和氣體吸收膜兩類。分離膜技術(shù)是基于混合氣體中CO2與其它組分透過膜材料的速度不同而實現(xiàn)CO2與其它組分的分離。吸收膜技術(shù)是在薄膜的另一側(cè)有化學(xué)吸收液，并依靠吸收液來對分離氣體進行選擇，而微孔薄膜材料只起到隔離氣體與吸收液的作用［27］。膜分離技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、一次性投資少、設(shè)備緊湊、占地面積小、能耗低等優(yōu)點，是發(fā)展迅速的節(jié)能型氣體分離技術(shù)。其缺點是提取的CO2純度不高，為了得到純度較高的CO2氣體，可與溶劑吸附法結(jié)合起來應(yīng)用，前者作粗分離，后者作精分離。但在火電廠煙氣中CO2分離方面，由于膜材料的選擇性低、分離純度不高等問題，目前還處于試驗階段［28］。氣體吸收膜法是一種將膜分離法和化學(xué)吸收法優(yōu)點相結(jié)合的方法。吸收膜法中，在薄膜的一側(cè)有化學(xué)吸收液存在，氣體和吸收液不直接

接觸，二者分別在膜兩側(cè)流動。膜本身對氣體沒有選擇性，只起到隔離氣體和吸收液的作用，膜壁上的孔徑足夠大，氣相組分在驅(qū)動力（濃度差）的作用下，從氣相主體擴散通過氣相邊界層，到達膜壁，再通過膜孔擴散至液相邊界層，通過吸收液的選擇性吸收達到分離氣體中某一組分的目的。氣fl氣fl圖4.膜分離法工藝流程［28］Fig.4membraneseparationprocesses工業(yè)上用于CO2分離的膜材質(zhì)主要有:醋酸纖維、乙基纖維素、聚苯醚及聚砜等。近年來一些性能優(yōu)異的新型膜材質(zhì)正不斷涌現(xiàn)，如聚酰亞胺膜、聚苯氧改性膜、二胺基聚砜復(fù)合膜、含二胺的聚碳酸酯復(fù)合膜、丙烯酸酯的低分子含浸膜［30］等，均表現(xiàn)出優(yōu)異的CO滲透性。22.4低溫分離法低溫分離法是通過低溫冷凝分離CO2的一種物理過程它利用CO2與其他氣體組分沸點的差異，通過低溫液化，然后蒸餾來實現(xiàn)CO2與其他氣體的分離。對于CO2含量較高的混合氣體采用此法較為經(jīng)濟合理，可直接采用壓縮、冷凝、提純的工藝而獲得液體CO2產(chǎn)品。對CO2含量較低的混合氣需經(jīng)多次壓縮和冷卻，以引起CO2的相變，從而使CO2濃縮并從煙氣等混合氣體中分離出去［22］。低溫分離包括直接蒸餾、雙塔蒸餾、加添加劑和控制凍結(jié)等方法。直接蒸餾會導(dǎo)致在蒸餾塔內(nèi)形成CO2固體的麻煩，這種工藝主要用于提高原油回收率，在石油開采過程中，向油層注入CO2可提高采油率。據(jù)荷蘭研究機構(gòu)計算［16］，未采用脫碳技術(shù)的燃煤電廠效率為38%，C02排放量為0.95kg/(kW?h)；采用低溫分離法分離C02后，電廠效率下降到26%，CO2排放量減至0.14kg/(kW?h)。美國DavyMckee公司設(shè)計了N2/CO2低溫蒸餾分離方法，結(jié)合物理吸收可使90%以上的C02被回收,其純度達97%。但是該方法設(shè)備龐大、投資大、工藝復(fù)雜、能耗較高、分離效果較差，限制了其用于化石燃料燃燒排放氣中CO2的分離回收。目前，應(yīng)用低溫蒸餾法回收煙道氣中的CO2尚處于理論研究階段，在未來的IGCC或者O2/CO2煙氣循環(huán)系統(tǒng)中比較有前景［21］。2.5O2/CO2循環(huán)燃燒法常規(guī)燃燒方式的煙氣中回收CO2的主要問題是由于煙氣中的CO2含量一般為14~16%［31］，使得在較低的壓力下從以氮氣為主要成分的混合氣體中分離較低濃度的CO2氣體的難度很大，分離設(shè)備復(fù)雜，成本高。因此，如果能在燃燒過程中大幅度地提高燃燒產(chǎn)物中CO2濃度，將會使回收成本降低。組織燃料在O2/CO2混合氣體中燃燒的所謂O2/CO2燃燒方式就是在這一背景下提出來的。O2/CO2循環(huán)燃燒技術(shù)是美國ANL開發(fā)的一種從鍋爐排氣中回收CO2的新方法［32］，它是用空氣分離獲得的純氧或近似純氧和一部分鍋爐排氣構(gòu)成的混合氣代替空氣作為礦物燃料燃燒時的氧化劑，由此獲得的煙氣經(jīng)干燥脫水后得到濃度高達95%的CO2，排氣經(jīng)冷凝脫水后，其量的70%?75%循環(huán)使用，余下的排氣中的CO2經(jīng)壓縮脫水后用管道輸送［33］。其技術(shù)原理示意圖見圖5所示。圖5.O2/CO2循環(huán)燃燒原理示意圖［33］Fig.5O2/CO2cyclecombustionschematic此法對以CO2為主的煙氣進行液化處理時，SO2同時也被液化回收,可省去煙氣脫硫設(shè)備，NOX的生成將會減少,有可能不用或少用脫氮設(shè)備[28],如果在燃燒和傳熱等方面作進一步優(yōu)化，可能會帶來一定的經(jīng)濟效益。國外普遍就是這樣通過改進生產(chǎn)工藝的途徑來提高尾氣中C02的濃度，再用吸附、壓縮的方法來回收CO2[34、35]。其主要問題是制氧設(shè)備和CO2壓縮設(shè)備需要消耗大量電力、鍋爐火焰和熱傳輸?shù)奶卣饕约胺乐箍諝庑孤┻M入爐內(nèi)等，而且用氧氣代替空氣燃燒，這可能需要重新設(shè)計鍋爐,它具有更高火焰溫度、改進總熱循環(huán)效率等問題。幾種分離方法比較上述幾種CO2的分離回收方法各有特點，視原料氣的不同和CO2產(chǎn)品氣的純度要求的不同，可以選用一種方法，也可以兩種方法聯(lián)合使用。物理吸收法和化學(xué)吸收法對CO2的吸收效果好，分離回收的CO2的純度高達99.19%以上，而且可有效脫除H2S（脫除率高達100%），其缺點是成本較高。吸附法工藝過程簡單、能耗低，但吸附劑容量有限，需大量吸附劑，且吸附解吸頻繁，要求自動化程度高。低溫蒸餾法能耗高，分離效果較差，只適用于油田伴生氣中CO2的回收。膜分離法裝置簡單、操作方便,投資費用低（成本比吸收法低25%左右）,是當(dāng)今世界上發(fā)展迅速的一項節(jié)能型CO2分離回收技術(shù)，但是膜分離法難以得到高純度CO2。結(jié)論與展望無論是對現(xiàn)有電廠或煉廠進行改造，還是在設(shè)計新電廠時采用CO2回收技術(shù)，所要考慮的關(guān)鍵問題就是由于回收CO2的能量消耗會導(dǎo)致電廠效率的下降因此對電廠效率的影響是評價CO2回收措施的首要標(biāo)準(zhǔn)。由于采用現(xiàn)有技術(shù)回收CO2要消耗電廠近1/3的電力，因而開發(fā)高效節(jié)能的分離回收技術(shù)是將來研究的發(fā)展方向。在上面介紹的幾類分離CO2的工藝中,化學(xué)吸收法是目前技術(shù)上已經(jīng)成熟,工業(yè)上用于煙道氣回收二氧化碳的方法。膜分離法在上述方法中能耗最低,有潛在的發(fā)展前途,但需要開發(fā)出有高選擇性和滲透系數(shù)的膜材質(zhì)。膜分離法與化學(xué)吸收法的聯(lián)合被認(rèn)為是目前最具優(yōu)勢的煙氣回收CO2工藝技術(shù)。綜上所述,煙道氣回收CO2工藝不算復(fù)雜,但是它既控制并減少污染,又從中回收了有用的CO2氣,產(chǎn)生了效益。實踐證明,此類項目投資較少，回收率高，成本低，C02純度高，效益好，操作穩(wěn)定，前景看好。參考文獻劉寶明，何家雄，夏斌，張樹林.國內(nèi)外C02研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[幾天然氣地球科學(xué).2004,15(4):413~414田牧,安恩科.燃煤電站鍋爐二氧化碳捕集封存技術(shù)經(jīng)濟性分析[J].鍋爐技,2009,40(3):36-40.WorkshopMaterial,C02CaptureandGeologicSequestration,0fficeofFossilEnergyofU.S.D0E,FederalEnergyTechnologyCenter,pp.11-13,Houston,Sept.28-30,1999.電力生產(chǎn)年報.1999年電力工業(yè)統(tǒng)計之一、之二[J].中國電力,2000(6):100,2000(7):94.周錦霞.脫除二氧化碳中微量笨的研究[D].大連：大連理工大學(xué),2006.陳道遠.變壓吸附法脫除二氧化碳的研究[D].南京工業(yè)大學(xué),2003.殷捷,陳玉成.CO2的資源化研究進展[J].環(huán)境科學(xué)動態(tài),1999,4:20-23.周忠清.開發(fā)新的膜反應(yīng)系統(tǒng)—用于高功能分離膜的氧化脫氫反應(yīng)[J].膜科學(xué)與技術(shù)，1989(1):34-38周燕.淺談石灰窖CO2的綜合開發(fā)利用[J].衢化科技,1993,8(4):35-37.陳全福.石油伴生氣中CO2氣體分離技術(shù)評析[J].國夕卜油田工程,1992(4):8-16王志峰.NHD脫碳工藝的先進性及應(yīng)用前景[J].現(xiàn)代化工,1999,19(4):24-26.韓其森，韓兆保.低壓碳酸丙烯酯法分離富含CO2的油田氣[J].天然氣化工,1989,14(4):44-50李天成，馮霞，李鑫鋼.二氧化碳處理技術(shù)及其發(fā)展趨勢[J].化學(xué)工業(yè)與工程,2002,19(2):191-196.曲平，俞裕國.合成氨裝置脫碳工藝發(fā)展與評述[J].大氮肥,1997,20(2):97-102.黎四芳，任錚偉,李盤生，路瓊?cè)A.MDEA-MEA混合有機胺水溶液吸收CO2[J].化工學(xué)報,1994,45(6):698-703.張阿玲等.溫室氣體CO2的控制和回收利用[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,1996.楊林軍.四川大學(xué)博士后工作報告.成都:2000.梁峰.碳酸丙烯酯脫碳脫硫技術(shù)進展簡介[J].氣體凈化，2003,3(5):9-10.王震.甲烷/二氧化碳的吸附法分離[D].天津：天津大學(xué)理學(xué)院,2005.梁其煜，李式模，邵皓平.變壓吸附技術(shù)的發(fā)展[J].低溫工程,1997(5):7-11.IPCC.Carbondioxidecaptureandstorage[M].Cambridge:UnitedKingdom,2005.唐莉,王寶林.應(yīng)用變壓吸附法分離回收CO2[J].低溫與特氣,1998(2):47-51.車泰夫.應(yīng)用PSA脫碳技術(shù)回收鍋爐煙氣中CO2的可行性[J].遼寧化工,1993,22(3):3-6.Chue,Kuck-jack,Kim,etal.AParametricStudyofPressureSwingAdsorptionfortheRecoveryofCarbonDioxidefromFlueGas[J],FundamAdsorpt,1996：193-201.FreundP.Internationalcollaborationoncapture,storageandutilizationofgreenhousegases[J].WasteManagement.1997,17(5):281-287.Yang.R.T吸附法氣體分離[M].北京.化學(xué)工業(yè)出版社,1987.王雪松.CO2膜分離技術(shù)及其開發(fā)現(xiàn)狀[J].化學(xué)世界,1992⑴:1-7.裴克毅.火力發(fā)電廠CO2減排技術(shù)的研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué),2005.萬鴻斌?變壓吸附裝置的氣體分離技術(shù)[J].化工科技動態(tài),1992,8(4):33-36.張可達.二氧化碳?xì)怏w分離膜研究進展[J].現(xiàn)代化工,1991,4(5):10-13.毛玉如，張永剛，張國勝等.火電廠CO2的排放控制和分離回收技術(shù)研究卩].鍋爐制造,2003,186(1):20-22.周澤興.火電廠排放CO2的分離和回收固定技術(shù)的研究開發(fā)現(xiàn)狀J]?環(huán)境科學(xué)進展，2002,3.毛玉如,方夢詳,王樹榮等.空氣分離煙氣再循環(huán)技術(shù)研究進展[J].鍋爐技術(shù),2002,33(3):5-9.FREUNDP.Internationalcollaborationoncapture,storageandutilizationofgreenhousegases[J].WasteManagement,1997,17(5-6):281-287.RAOAD,FluorDaniel,Inc,etal.Mitigation