火电厂CO2 捕集技术路线
co2 捕集全流程的能质匹配与集成优化技术,
CO2捕集全流程的能质匹配与集成优化技术是一个涉及多个步骤和组件的复杂过程。
下面是对这个过程的基本概述，主要包括以下几个步骤：
1. 原料预处理：将原料进行预处理，包括除杂、干燥和气化等，以确保其满足后续反应的要求。
2. CO2捕集：采用化学吸收法或物理吸收法将原料中的CO2从其他气体中分离出来。
这一步是整个流程的核心，需要选择合适的吸收剂和操作条件，以实现高效、低能耗的CO2捕集。
3. 能量回收：在捕集CO2后，对剩余气体进行能量回收。
这可以通过多种方式实现，如燃烧、热电发电或蒸汽轮机发电等。
4. 优化控制：对整个流程进行优化控制，确保各步骤之间的能质匹配和集成。
这可以通过建立数学模型、仿真分析和实验验证等方法实现。
5. 排放监测：对排放的CO2进行监测，确保其符合相关法规和标准。
通过以上步骤，可以实现CO2捕集全流程的能质匹配与集成优化，提高整个过程的效率和经济效益。
同时，也有助于减少温室气体排放，缓解全球气候变化问题。
燃煤发电机组二氧化碳捕集、利用与封存(ccus)技术推广方案(二)
燃煤发电机组二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS）技术推广方案燃煤发电是目前全球主要的电力供应方式之一，但其二氧化碳排放量巨大，对全球气候变化产生了严重影响。
为了应对气候变化挑战，燃煤发电机组二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS）技术被广泛关注和研究。
本文将从产业结构改革的角度，提出一个燃煤发电机组CCUS技术推广方案。
一、实施背景：1. 气候变化挑战：全球气候变暖导致海平面上升、极端天气增多等问题，需要减少二氧化碳排放来应对。
2. 燃煤发电二氧化碳排放巨大：燃煤发电是主要的二氧化碳排放来源，需要寻找减排途径。
二、工作原理：1. 捕集：通过燃烧过程中的烟气处理，将二氧化碳从燃烧产物中分离出来。
2. 利用：将捕集到的二氧化碳进行利用，如注入油田增加原油采收率、用于工业生产等。
3. 封存：将二氧化碳安全地封存于地下储层，避免其进入大气。
三、实施计划步骤：1. 技术研发阶段：开展燃煤发电机组CCUS技术研发，包括捕集、利用和封存三个方面的技术优化。
2. 示范项目阶段：选择几个规模适中的燃煤发电厂进行CCUS技术示范，验证技术可行性和经济性。
3. 推广应用阶段：根据示范项目的成功经验，推广应用CCUS 技术到更多的燃煤发电厂。
四、适用范围：燃煤发电是全球主要的电力供应方式之一，因此CCUS技术适用于全球范围内的燃煤发电厂。
五、创新要点：1. 技术创新：通过技术研发，提高CCUS技术的捕集效率和经济性，降低二氧化碳捕集成本。
2. 产业链创新：构建完整的CCUS产业链，包括捕集、利用和封存环节，形成产业协同效应。
3. 政策创新：制定相应的政策支持措施，如税收优惠、碳排放权交易等，鼓励企业采用CCUS技术。
六、预期效果：1. 减少二氧化碳排放：通过CCUS技术，燃煤发电机组的二氧化碳排放量将大幅减少，减缓气候变化。
2. 资源利用：利用捕集到的二氧化碳，可以增加原油采收率，提高能源利用效率。
3. 经济效益：CCUS技术的推广应用将促进相关产业的发展，带动经济增长。
燃烧前和燃烧后CO2捕集技术最新进展-二氧化碳捕集利用与封存
燃烧前和燃烧后CO2捕集技术最新进展许世森中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，北京市，102209摘要：电力行业是开展CO2捕集工作的重点领域之一，建设带CO2捕集、利用和封存(CCUS)的低碳排放发电厂，是今后电力行业发展所必须面对的课题。
本文结合华能集团在CO2捕集方面的研发工作，介绍了国内外燃烧前和燃烧后CO2捕集技术的最近进展，并重点介绍了华能IGCC电厂燃烧前CO2捕集、燃气机组CO2捕集、燃煤电厂燃烧后CO2捕集技术开发与示范项目的进展情况。
1 引言二氧化碳（CO2）等温室气体排放带来的气候变化问题越来越受到国际社会的广泛关注。
中国已成为CO2排放量最多的国家之一，减排形势日益严峻。
中国重视应对气候变化工作，在2015年巴黎气候变化大会上，中国重申了减排目标：将于2030年左右使CO2排放达到峰值并争取尽早实现，2030年单位国内生产总值CO2排放比2005年下降60%－65%，非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右。
在保证经济稳步发展的前提下，中国要完成承诺的减排目标需要付出艰苦的努力。
在各类CO2排放源中，电力行业排放强度大，相对集中，依据IPCC测算，世界范围内与供电取暖相关的CO2排放量占人为排放总量的25%左右，由于中国一次能源中煤炭处于主导地位，电力工业排放的CO2 量接近中国CO2 排放总量的一半，煤电的可持续发展将面临瓶颈。
针对电力生产过程中的CO2减排可采取以下三条路径，一、提高电站发电效率，包括研发和推广高参数燃煤机组，对现役机组进行提效改造，关停小机组等方面；二、优化电源结构，采用可再生能源（水电、风能、太阳能等）和核替代化石能源发电；三、采用CO2捕集和封存技术（CCS）实现直接减排。
目前，前两种路径已得到广泛的认可和应用，国际能源署（IEA）的研究表明，要实现温室气体排放控制的总体目标，应用CCS技术也是必要的减排措施，减排的贡献将逐年增加，预计到2050年通过CCS技术手段实现的减排量将占总减排量的17%。
燃煤发电中碳捕集技术的发展方向
当前常用的二氧化碳捕集技术可分成三大类：燃烧后捕集技术、富氧燃烧技术和燃烧前捕集技术。
燃烧后捕集技术就是从燃烧生成的烟气中分离二氧化碳，主要包括化学吸收法、物理吸附法、膜分离以及低温分馏等技术。
燃烧后捕集是一种很好的方式，因为它不影响上游燃烧工艺过程，并且不受烟气中CO2浓度影响，适合所有的燃烧过程。
富氧燃烧技术是用高纯度的氧代替空气作为主要的氧化剂燃烧化石燃料的技术。
它在保留原来的发电站结构的基础上，把深冷空气分离过程与传统燃烧过程结合起来，使烟气中的CO2浓度可达到80%或更高，再经过提纯过程可以达到95%以上，从而满足大规模管道输送以及封存的需要。
燃烧前捕集技术主要是指燃料燃烧前，将碳从燃料中分离出去，参与燃烧的燃料主要是H2，从而使燃料在燃烧过程中不产生CO2。
该技术的主要优点是CO2浓度较高，捕集系统小、能耗低，主要缺点是系统较为复杂，其应用的典型案例是整体煤气化联合循环系统（IGCC）。
根据我国的实际情况，研究者建议我国中长期碳捕集技术路线图如下：2015—2020年对于燃烧后捕集技术：重点发展醇胺法捕集技术，开展工业示范和规模化技术推广，进行热钾碱法捕集技术研发。
对于富氧燃烧技术：重点开展低能耗、低成本氧气提纯技术，降低大型空分工艺能耗，研发高温耐热材料及燃烧锅炉设备，减少空气污染。
对于燃烧前捕集技术：加大高温煤气净化技术研发、低能耗高效率燃气轮机的研发、高效气化炉研制及低能耗制氧空分系统和蒸汽循环系统探究，开展IGCC 项目中试示范。
2020—2030年对于燃烧后捕集技术：实现醇胺法捕集技术商业化推广，进行热钾碱法捕集技术示范。
对于富氧燃烧技术：积极开展大型富氧燃烧捕集技术示范，进一步评价技术的可行性和经济性。
对于燃烧前捕集技术：通过新技术研发和耦合新能源工艺流程的优化，形成低成本、低能耗、高性能燃烧前捕集技术，并进行工业示范。
2030—2050年对于燃烧后捕集技术：形成低成本燃烧后捕集技术体系并商业化应用。
《CO2捕集技术》课件
C ixiC xi
i1
其中，
x
p g
exp
El RT
，
C
aa11g' exp
E1 El RT
对(9)式进行数学处理，即得
BET方程
n
Cx
(10)
nm (1x)(1xCx)
x
p g
exp
El RT
1
p0 g
exp
El RT
x
p p0
BET方程的线形形式
已经在化工、食品行业得到广泛应用
《CO2捕集技术》
第二章 CO2吸收分离技术
2.1 CO2吸收分离原理
CO2吸收分离法： CO2在溶液中的溶解度与混合气中 其他组分的溶解度不同。
CO2吸收分离法
物理吸收法 化学吸收法 物理-化学吸收法
《CO2捕集技术》
不循环
（吸收剂不再生）
循环
（吸收剂循环使用）
2.1.1 CO2物理吸收分离原理
3.醇胺法
分子含羟基（可使蒸汽压降低增加水溶性）、胺基（使水 溶液显碱性）与CO2反应机理相当复杂。吸收能力决定于 其碱性强弱。
《CO2捕集技术》
2.3 CO2化学吸收分离工艺设计
2.3.1 收集基础资料，明确设计目标
（1）基础资料收集：空间、位置、温度、压力； （2）明确任务：气体处理量、分离要求、操作温度、操作压力、物料腐蚀等。
3.1.2吸附热力学
吸附等温线类型及其形貌特征
吸附量 n
B B
吸附等温线反映吸附剂 表面性质、孔分布、吸 附剂质之间的相互作用
ngmuir方程（Ⅰ） 2.BET方程（Ⅱ、Ⅲ） 3.Kelvin方程（Ⅳ、Ⅴ）
相 对 压 力 p/p0
3CO2的捕获讲解
主要内容
➢捕获的概念、分类 ➢吸收法 ➢吸附法 ➢膜分离法 ➢其他方法
气体吸附
➢吸附
用多孔固体吸附剂将气体（或液体）混合物中 的组分浓集于固体表面
吸附质－被吸附物质 吸附剂－附着吸附质的物质 ➢ 优点：效率高、可回收、设备简单 ➢ 缺点：吸附容量小、设备体积大
吸附——解吸
含CO2混合气 选择吸附
➢ 选择性较低，分离效果不理想，回收率低 ➢ 物理吸收工艺适于处理新型火电厂烟气中CO2 气
体高分压、高浓度的工况，目前的研究方向是寻 找性能更加优越的吸收剂，尤其是能够在CO2 低 分压下工作的
化学吸收法
➢ 烟气和吸收液在吸收塔内发生化学反应，CO2被 吸收至溶剂中，贫液变为富液，富液进入解析塔 加热分解出CO2，从而达到分离CO2的目的。
吸收设备要求
➢气液之间有较大接触面积和一定接触时间 ➢气液之间扰动强烈、吸收阻力低、吸收效
率高 ➢气流通过时压损小 ➢结构简单，制作维修方便 ➢具有相应的抗腐蚀和防堵塞能力
吸收设备
吸收剂选择
➢溶ห้องสมุดไป่ตู้度大，提高吸收速度并减少吸收剂用 量
➢选择性好，对溶质组分以外其他组分溶解 度很低或基本不吸收
➢挥发度低 ➢对设备腐蚀性小
空气
燃料
O2 N2
电、热
CO2， H2O
干燥 CO2
捕获方法
燃烧后捕集按捕集原理分类 ➢吸收法 ➢吸附法 ➢膜分离法
吸收法
➢ 概念：吸收法是根据气体混合物中各组分在液体 溶剂中物理溶解度和化学反应活性不同而将混合 物分离的一种方法。
➢ 优点：效率高、设备简单、一次投资相对较低等； ➢ 缺点：产生废液、设备易受腐蚀。 ➢ 分类：
火电厂二氧化碳捕集技术
火电厂二氧化碳捕集技术嘿，咱今儿就来说说这火电厂二氧化碳捕集技术！你想想啊，火电厂那可是个大巨头，它为我们的生活提供了源源不断的电力。
可它排放的二氧化碳也是个大问题呀！就好像一个大力士，力气大是大，但动静也大呀！那这二氧化碳捕集技术呢，就像是给这个大力士戴上了一个“金箍”，能把那些多余的二氧化碳给抓住。
这可太重要啦！要是没有它，那我们的大气里得有多少二氧化碳呀，那地球不就变成个大蒸笼啦？这技术就像是个神奇的魔术，能把那些看不见摸不着的二氧化碳给变出来，然后抓住它们。
它的原理呢，其实也不难理解。
就好像我们用筛子筛东西一样，把有用的留下，把没用的筛出去。
二氧化碳捕集技术就是用各种方法，把二氧化碳从其他气体中分离出来。
比如说有一种方法叫吸收法，就像是海绵吸水一样，用一种特殊的液体把二氧化碳吸进去。
还有一种叫吸附法，就像磁铁吸铁一样，把二氧化碳吸附住。
这些方法都各有各的厉害之处呢！你说这火电厂二氧化碳捕集技术是不是很神奇？它就像是个默默无闻的英雄，在背后为我们的环境默默付出。
要是没有它，我们的地球可能早就不堪重负啦！而且啊，这技术还在不断发展和进步呢！科学家们就像一群聪明的小精灵，每天都在想办法让这个技术变得更好、更高效。
说不定哪天，我们就能完全解决二氧化碳排放的问题啦！那时候，我们的天空会更蓝，空气会更清新，我们的生活也会变得更加美好呀！想想看，如果火电厂都能把二氧化碳捕集得干干净净，那我们的环境得有多好呀！我们可以在蓝天白云下尽情地玩耍、呼吸新鲜的空气，那该是多么惬意的事情啊！这火电厂二氧化碳捕集技术，真的是太重要啦！它不仅关系到我们的环境，还关系到我们的未来呀！所以呀，我们可得好好支持这项技术的发展，让它为我们的地球做出更大的贡献。
你说是不是呢？。
电厂二氧化碳捕集技术
电厂二氧化碳捕集技术随着气候变化的日益严峻，减少温室气体排放变得至关重要。
电厂作为二氧化碳的主要排放源之一，迫切需要开发有效的碳捕集技术。
碳捕集的必要性化石燃料燃烧产生的二氧化碳是全球变暖的主要原因，电厂是这种气体的主要排放源。
通过捕集并存储或利用这些排放，我们可以显著减少对大气中温室气体的贡献。
碳捕集技术目前，有几种碳捕集技术可用于电厂。
这些技术可分为以下三类：燃烧前捕集：在此过程中，燃料中的碳在燃烧前被分离出来，通常通过将燃料与氧气反应。
燃烧中捕集：此技术在燃烧过程中捕获二氧化碳，利用添加剂或修改燃烧条件来改善捕集效率。
燃烧后捕集：这是最常见的碳捕集方法，它涉及从电厂烟气中分离二氧化碳。
燃烧后捕集的应用燃烧后捕集技术已被广泛应用于电厂。
该技术利用以下三种主要方法：胺溶剂吸收：使用胺溶剂（如单乙醇胺）吸收和分离烟气中的二氧化碳。
固体吸附剂：利用固体材料（如活性炭）通过吸附作用捕获二氧化碳。
膜分离：使用多孔膜选择性地允许二氧化碳通过，从烟气中分离出来。
碳捕集的挑战实施碳捕集技术面临着几个挑战：高成本：碳捕集设备的安装和运行成本都很高。
能量消耗：捕集过程需要消耗额外的能量，从而降低电厂的发电效率。
空间限制：碳捕集设备需要大量的空间，这可能对现有设施构成挑战。
碳捕集的未来展望尽管存在挑战，但碳捕集技术仍被认为是减少电厂温室气体排放的必要解决方案。
随着研究和开发的不断进行，成本和能耗预计将下降，而技术效率将提高。
结论碳捕集技术对于电厂的脱碳至关重要。
通过从烟气中分离二氧化碳，我们可以显著减少温室气体排放，减缓气候变化的影响。
虽然实施碳捕集存在挑战，但持续的研究和创新将为克服这些障碍铺平道路。
通过部署碳捕集技术，我们可以在减少对环境影响的同时继续利用化石燃料发电。
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火电厂CO2 捕集技术路线 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。CO2 的排放速度正随着人类利用能源速度的增长而迅速增长,据联合国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至2100年的950亿t/ a,而大气中CO2 也将从现有的360 ×10- 6增长到2050年的720 ×10- 6。欧盟委员会在2006年发表的《欧洲安全、竞争、可持续发展能源战略》中,明确地将“加大研发CO2 捕集和埋存新技术、努力减少温室气体 排放”作为其一系列政策与措施之一。 在人类排放的CO2 中,电厂是最大的排放源。电厂烟气是CO2 长期、稳定、集中的排放源 ,其CO2 排放量占全球排放总量的37. 5%。从电厂烟气中捕集回收CO2 不仅是缓解CO2 排放危机的有效手段,还能通过回收有价值副产品而降低减排成本。控制电厂CO2 的排放是人类减少CO2 进入大气最重要的切入点。 针对火电厂排放的CO2 ,考虑到燃料主要由碳、氢、氧三种元素构成,而空气是助燃气体,从燃烧的不同阶段划分, CO2 捕集技术路线主要可以分为4种:燃烧后脱碳、燃烧前脱碳、富氧燃烧以及化学链燃烧技术 。 燃烧后脱碳技术是在燃烧后的烟气中捕集或分离CO2。由于火电厂排放烟气中CO2 分压低、处理量大,投资和运行成本比较高。 燃烧前脱碳是在碳基燃料燃烧前,将其化学能从碳转移到其他物质中,再将其分离。 作为当今国际上最引人注目的高效清洁发电技术之一, IGCC是最典型的可以进行燃烧前脱碳的系统。它将煤炭气化与燃气—蒸汽联合循环有效地结合起来,实现了能量的梯级利用,将煤中的化学能尽可能多地转化为电能,极大地提高了机组发电效率。燃料进入气化炉气化,生产出煤气,然后再将煤气重整为CO2和H2 ,将燃料化学能转到H2 中,然后再分离CO2 和H2。一般IGCC系统的气化炉都采用富氧或纯氧技术,所需气体体积大幅度减小、CO2 体积分数显著变大,从而大大降低投资和运行费用。目前世界上已经运行的IGCC机组,其供电效率已经达到43%左右,随着相关关键技术的不断发展,还能进一步提高到50%左右。 富氧燃烧技术技术是利用空气分离系统获得富氧,然后燃料与O2 共同进入专门的富氧燃烧炉进行燃烧,一般需要将燃烧后的烟气重新回注燃烧炉,这一方面降低了燃烧温度,另一方面也提高了CO2 的体积分数。由于惰性成分氮气浓度大大降低,无谓的能源消耗大幅度降低, 30% ～40%的富氧空气燃烧就可以降低燃料消费20% ～30% ,提高了热效率,同时,烟气中CO2 的浓度可提高近90% ,从而更容易捕集。但该技术需要专门材料制作的富氧燃烧设备以及空气分离系统,这将大幅度提高系统投资成本,目前大型的富氧燃烧技术仍处于研究阶段。 化学链燃烧技术是与空气不直接接触的工况下,燃料与金属氧化物反应, CO2 产生在专门的反应器中,从而避免了空气对CO2 的稀释。金属氧化物与燃料进行隔绝空气的反应,产生热能、金属单质以及CO2 和水,金属单质再输送到空气反应器中与氧气进行反应,再生为金属氧化物。 反应生成的CO2 和水处于反应器中,所以CO2的捕获非常容易。该法的经济性要依靠大量可以无数次循环再生的有活性的载氧体,控制载氧体的磨损和惰性是该技术的关键。由于其经济性好,作为烟气中捕集分离CO2 的方法前景看好。 归纳起来,工业上传统的CO2 捕集技术主要有4 种: 吸收法、吸附法、低温蒸馏法和膜分离法。近年来,还研究开发出了许多新方法,如电化学法、酶法、光生物合成法、催化剂法等。 工业上采用的气体吸收法可分为物理吸收法和化学吸收法: (1)物理吸收法。该法是在加压下用有机溶剂对酸性气体进行吸收来达到分离脱除的目的。由于不发生化学反应,溶剂的再生通过降压来实现,因此所需再生能量相当少。该法关键是确定优良的吸收剂。所选的吸收剂必须对CO2 的溶解度大、选择性好、沸点高、无腐蚀、无毒性、性能稳定。 典型的物理吸收法有环丁砜法、聚乙二醇二甲醚法、甲醇法,另外,还有N - 甲基吡咯烷酮法、粉末溶剂法,三乙醇胺也可作为物理溶剂使用。 (2)化学吸收法。该法是原料气和化学溶剂在吸收塔内发生化学反应, CO2 被吸收至溶剂中成为富液,富液进入解析塔加热分解出CO2 从而达到分离回收CO2 的目的。图1为化学吸收法工艺流程示意图。化学吸收法的关键是控制好吸收塔和解析塔的温度与压力。 传统的化学溶剂一般用K2 CO3 水溶液或乙醇胺类的水溶液。回收烟气中的CO2 采用以一乙醇胺(MEA)为主溶剂的MEA法。用氨水洗涤烟气脱除其中的CO2 ,因其低成本、高效率等特点得到广泛的关注。另外,采用石灰石循环煅烧和吸收烟气中CO2 也被认为是一种高效、经济的方法,但这种吸收方法循环效率降低得比较快,吸收剂的利用效率也比较低。 对于CO2 分压低的烟道气,适合用化学溶剂;而CO2 分压较高时,则适合用物理溶剂。物理和化学吸收法对CO2 的吸收效果好,分离回收的CO2 纯度高达99. 9%以上,而且H2 S脱除率可达100% ,其缺点是成本较高。 传统的回收烟气中CO2 主要采用以一乙醇胺为主溶剂的MEA法。 1 MEA法回收CO2 的反应原理 MEA与CO2 的反应: CO2 + 2HOCH2CH2NH2 → HOCH2CH2HNCOO- + HOCH2CH2NH+3 (1) 2 MEA法回收CO2 的工艺流程 烟气经洗涤冷却后由引风机送入吸收塔,其中大部分CO2 被溶剂吸收,尾气由塔顶排入大气。吸收CO2 后的富液从塔底流出,由塔底经泵送至冷凝器和贫富液换热器,回收热量后送入再生塔。再生出的CO2 经冷凝后分离除去其中的水分,得到纯度大于99. 5%的CO2 产品气,送入后续工序。再生气中被冷凝分离出来的冷凝液送入地下槽,用泵送至吸收塔顶洗涤段和再生塔作回流液使用。部分解吸了CO2 的溶液进入再沸器,使其中的CO2 进一步再生。再生塔底部出来的贫液经贫富液换热器换热后送至水冷器,最后进入吸收塔顶部。此溶液往返循环构成连续吸收和再生CO2 的工艺过程。 3 MEA法技术应用评价 MEA法已经过了广泛的研究,并成功地应用于化工厂的CO2 回收。但是, MEA 技术具有成本较高、吸收慢、吸收容量小、吸收剂用量大、设备腐蚀率高、胺类会被其他烟气成分降解、吸收剂再生时能耗高等不足。因此,有必要对该技术进行改进,以降低成本,提高吸收剂的利用效率。 最近几年,用氨水洗涤烟道气脱除CO2 的技术得到了世界范围的关注。美国Powerspan公司开发了ECO2 捕集工艺, 可用氨水捕集电厂烟气中的CO2。BP替代能源公司与Powerspan公司正在开发和验证Powerspan公司基于氨水的CO2 捕集技术,下一步将把该技术商业化应用于燃煤电厂。 1 ECO2 技术吸收CO2 的原理 由于电厂烟气中CO2 含量高达16% ,这样,脱除过程所需的氨气浓度必然会很高,而氨气的爆炸极限是15% ～28% ,若设计不合理,则很容易引起爆炸,因此不推荐采用干法脱碳。一般都采用氨水喷淋的方法,总反应如式下: CO2 + NH3 + H2O → NH4HCO3 (2) 实际反应比较复杂,可视为分步反应,首先生成NH2COONH4 : CO2 + NH3 → NH2COONH4 (3) NH2COONH4 + H2O → NH4HCO3 + NH3 (4) NH3 + H2O → NH4OH (5) NH4HCO3 +NH4OH → (NH4)2CO3 +H2O (6) (NH4)2CO3 +CO2 +H2O → 2NH4HCO3 (7) 2 ECO2 工艺流程 ECO2 工艺流程见图2。 3 ECO2 技术的优点 NETL等的研究表明,传统的MEA工艺CO2 负荷能力低,设备腐蚀率高,胺类会被其他烟气成分降解,吸收剂再生时能耗高。而氨水吸收CO2 有较高的负荷能力,无腐蚀问题,在烟气环境下不会降解,可使吸收剂补充量降到最小,再生所需能量很少,运行成本远低于MEA法。NETL 对ECO2 和MEA两种工艺进行了比较,ECO2 工艺的优点是蒸汽负荷小、产生较浓的CO2 携带物、较低的化学品成本、副产品可供销售,可实现多污染物控制。 在ECO2 工艺中,烟气中的CO2 被氨水洗涤形成二碳酸铵盐,得到的NH4HCO3 溶液可被热法再生,释放出CO2 和NH3。NH3 被分离并返回洗涤器,得到的浓缩CO2 流尤其适合于回收。用氨水脱碳效率可达95% ～ 99% , 甚至100%, 而常规的MEA 法仅为90%左右; 氨水脱碳的副产品为NH4HCO3 ,可作为肥料使用;其热稳定性较差,热解可得到氨水和CO2 ,氨水可循环使用, CO2 可作为工业原料。从吸收能力看,氨水溶液为MEA 溶液的2. 4～3. 2倍,而成本仅为MEA 溶液的1 /6。因此,氨水溶液远优于MEA 溶液。 研究表明, 脱除烟气中的CO2 时, 氨水优于MEA溶液主要表现在:氨水吸收CO2 的反应不是纯放热反应;每千克氨可吸收高达1. 0 kg以上的CO2 ;氨水易于再生、可得到高纯度的CO2 ; 副产品NH4HCO3 是氮肥,具有一定的经济价值。同时,因为许多电厂用氨水来脱除NOx , 所以该法占用设备及场地很少,十分经济。 吸附法是利用固态吸附剂对混合气中CO2 的选择性可逆吸附来分离回收CO2 的。吸附法又分为变温吸附法( TSA)和变压吸附法( PSA) ,吸附剂在高温或高压时吸附CO2 ,降温或降压后将CO2解析出来,通过周期性的温度或压力变化,从而使CO2 分离出来。常用的吸附剂有天然沸石、分子筛、活性氧化铝、硅胶和活性炭等。采用吸附法时,一般要多台吸附器并联使用,以保证整个过程能连续取出CO2 和未吸附气体。该法的关键是吸附剂的载荷能力,其主要决定因素是温差或压差。吸附法工艺过程简单、能耗低,但吸附剂容量有限,用量很大,且吸附、解吸频繁,要求自动化程度高。 英国伯明翰大学和皇家科学大学的科学家研究了一种以钾为促进剂的水滑石吸附介质,试验表明,此吸附剂能从208～302 ℃的烟气中回收CO2 ,其吸附CO2 的能力高于0. 8mol/kg。据称,如对吸附剂的再生循环时间严加控制,其脱除CO2 的效率可达97%。日本