吴涛，桑圣欢，祁亚军，罗超，钟永超

水泥行业是我国CO2排放的主要行业之一，生产水泥所产生的CO2占全球CO2排放总量的7%。国际能源署（IEA）和世界可持续发展工商理事会（WBCSD）2009年发布的《2050年水泥技术路线图》中提出：到2050年，全球水泥行业生产每吨水泥的碳排放量需降至0.42t，商业化CCS技术（捕集、利用、储存技术）运行数量要达到200～400个，CO2储存量要达到4.9～9.2亿吨。

CO2的捕集方法有膜分离法、吸附分离法、低温蒸馏法、物理吸收法、化学吸收法等，对于工业上捕集的CO2，目前也有较为成功的储存与利用途径。本文将分析这些CO2捕集技术的特点，并简要介绍这些技术在水泥工业脱碳领域的应用情况。

1 CO2捕集技术

1.1 膜分离法

膜分离法主要是利用混合气体中的不同组分在膜中渗透速率和渗透能力的不同，而达到将混合气体分离的目的。目前常用于CO2分离的膜材料有二氧化硅、醋酸纤维素、聚碳酸酯、聚碳胺类和聚苯醚等有机或无机薄膜。膜分离法的优点是，结构简单、容易操作、便于维修，适用于分离提纯出高浓度CO2；其缺点是，分离性能取决于膜材料的化学属性和物理性能，烟气中其他化学物质对分离膜存在破坏性作用，一些有机高分子薄膜的适用温度不宜过高。另外，该工艺需要施加高压，需要能耗量大，不太适合大规模工业应用。2019年5月，华润某电厂一台投产的1 050MW机组碳捕集平台应用了膜分离提纯技术，先采用化学吸收法得到一定纯度的CO2，然后通过膜分离技术提纯得到食品级CO2，分离级别为20t/d，该平台每年可捕集2万吨食品级和工业级CO2。……