固-液相变二氧化碳吸收剂的研究进展
2022-09-13涂智芳魏建文周小斌
涂智芳,魏建文,2,周小斌,2
(1.桂林理工大学 环境科学与工程学院,广西 桂林 541104;2.桂林理工大学 广西环境污染控制理论与技术重点实验室,广西 桂林 541004)
0 引 言
全球气候变暖已成为当今世界最突出的环境问题之一。普遍认为大量人为CO2排放是导致全球变暖的主要因素。CO2排放主要来源于火力发电过程中的煤炭燃烧。因此,减少火力发电厂烟气的CO2排放对于缓解全球变暖问题至关重要。碳捕集、利用和封存(CCUS)是减少CO2排放的关键技术,可为实现碳中和提供重要技术支撑。碳捕集可分为燃烧前、燃烧中、燃烧后捕集[1]。燃烧后CO2捕集无需对现有电厂进行大规模改造,只需增加碳捕集设备即可,是国内外研究重点。
基于有机胺的化学吸收法具有CO2吸收迅速、选择性好等特点[2-3],在燃烧后CO2捕集领域已有一定的工业化应用。但传统有机胺吸收法捕集CO2时吸收剂的再生能耗高达3.7~4.0 GJ/t(以CO2计,下同),过高的再生能耗可导致电厂发电成本增加70%~100%[4-5]。为降低CO2捕集能耗,相变吸收剂应运而生。该类吸收剂吸收CO2后能形成互不相溶的两相,CO2主要富集于其中一相,因此仅需将CO2富相送至再生塔解吸,可大幅减少吸收剂的再生体积,进而可将再生能耗降至1.8~2.5 GJ/t[6-8]。相变吸收剂根据相变形态的不同可分为液-液相变吸收剂和固-液相变吸收剂[9-10]。相比于液-液相变吸收剂,固-液相变吸收剂具有CO2吸收速率快、产物易分离等特点[11-12]。
近年来,研究者对新型固-液相变吸收剂开展了大量研究。笔者将从传统有机胺法和相变吸收法捕集CO2工艺出发,对比不同工艺的特点,重点阐述固-液相变吸收剂及其捕集CO2的研究现状。……
