安山龍 ，汪黎東，于松華，伍思宇

（華北電力大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，河北 保定 071003）

相變?nèi)軇┎都疌O2技術(shù)的研究進(jìn)展

安山龍 ，汪黎東，于松華，伍思宇

（華北電力大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，河北 保定 071003）

化學(xué)溶劑吸收法是目前應(yīng)用最廣泛的燃燒后CO2捕集技術(shù)。介紹了化學(xué)溶劑吸收法的基本原理，綜述了化學(xué)溶劑吸收法的研究現(xiàn)狀，比較分析了幾種常用CO2吸收劑的優(yōu)缺點(diǎn)。重點(diǎn)闡述了兩類新型相變吸收劑（液-液相變?nèi)軇┖鸵?固相變?nèi)軇┑难芯窟M(jìn)展。指出：新型相變?nèi)軇┦抢硐氲腃O2吸收劑，用其捕集CO2可有效降低吸收劑的再生能耗；相變?nèi)軇┪誄O2的傳質(zhì)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)以及不同類型相變?nèi)軇┑膿]發(fā)和降解特性應(yīng)作為今后該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。

二氧化碳；化學(xué)吸收；相變?nèi)軇?/p>

近年來，全球氣候變暖問題一直是國際社會關(guān)注和爭論的焦點(diǎn)［1］。一般認(rèn)為，導(dǎo)致全球變暖的主要因素是CO2等溫室氣體的過量排放［2］，控制化石燃料的CO2排放是應(yīng)對全球變暖的重要舉措。國際能源署2015年報(bào)告稱，按現(xiàn)有減排路線，到2100年全球平均升溫將達(dá)2.6 ℃，2200年后將達(dá)3.5 ℃。2015年12月12日，《聯(lián)合國氣候變化框架公約》近200個(gè)締約方一致通過《巴黎協(xié)定》，各方將加強(qiáng)對氣候變化威脅的全球應(yīng)對，把全球平均氣溫較工業(yè)化前水平的升高值控制在2.0 ℃之內(nèi)，進(jìn)而為控制在1.5 ℃之內(nèi)而努力。全球?qū)⒈M快實(shí)現(xiàn)溫室氣體排放達(dá)標(biāo)，本世紀(jì)下半葉實(shí)現(xiàn)溫室氣體凈零排放。因此，CO2減排形勢嚴(yán)峻。

CO2減排是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。減排途徑包括節(jié)能、發(fā)展低碳能源（如核能和可再生能源）、CO2捕集與封存（CCS）等，其中CCS是應(yīng)對氣候變化問題最具發(fā)展前景的解決方案之一［3］。目前國內(nèi)外CO2捕集主要有3條技術(shù)路線：燃燒前捕集、燃燒后捕集和富氧燃燒［4］。其中，燃燒后捕集技術(shù)因?qū)ΜF(xiàn)有電廠煙氣特點(diǎn)具有良好的適應(yīng)性、無需進(jìn)行大規(guī)模改造而被認(rèn)為是近期可行性最高的CO2減排方法［5］。燃燒后捕集技術(shù)主要包括化學(xué)溶劑吸收法、膜分離法、物理吸附法、低溫蒸餾法等，其中化學(xué)溶劑吸收法目前應(yīng)用最多且發(fā)展最為成熟［6］。

本文介紹了化學(xué)溶劑吸收法的基本原理，綜述了化學(xué)溶劑吸收法的研究現(xiàn)狀，比較分析了幾種常用CO2吸收劑的優(yōu)缺點(diǎn)。重點(diǎn)闡述了兩類新型相變吸收劑（液-液相變?nèi)軇┖鸵?固相變?nèi)軇┑难芯窟M(jìn)展。

1 化學(xué)溶劑吸收法

1.1 基本原理

化學(xué)溶劑吸收法的基本原理是：堿性吸收劑有選擇性地與混合煙氣中的CO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成不穩(wěn)定的鹽類，如碳酸鹽、碳酸氫鹽、氨基甲酸鹽等，該鹽可在一定條件下逆向解吸出CO2，從而實(shí)現(xiàn)CO2的脫除和再生過程。

醇胺溶液是目前應(yīng)用最多的CO2化學(xué)吸收劑［7］，典型代表為鏈烷醇胺吸收劑，按氮原子上活潑氫原子的個(gè)數(shù)可分為伯胺（2個(gè)氫原子）、仲胺（1個(gè)氫原子）和叔胺（氫原子數(shù)為0）3類。鏈烷醇胺吸收CO2的過程可用穿梭機(jī)理描述［8］。伯胺和仲胺與CO2反應(yīng)形成兩性離子［9］，然后兩性離子再與胺反應(yīng)生成氨基甲酸根（見式（1）和式（2），R1、R2為烷基）：

總反應(yīng)如下：

叔胺氮原子中沒有多余的H原子，因而在與CO2反應(yīng)時(shí)不會形成氨基甲酸根，它在吸收過程中扮演CO2水解時(shí)的催化劑，被吸收的CO2形成碳酸氫根離子［10］。反應(yīng)式如下（R1、R2、R3為烷基）：

由式（4）可見，每摩爾伯胺和仲胺的最大吸收能力為0.5 mol CO2，而每摩爾叔胺的最大吸收能力為1 mol CO2。因此，伯胺和仲胺作為CO2吸收劑時(shí)反應(yīng)速率較快，但CO2吸收容量較??；叔胺作為CO2吸收劑時(shí)反應(yīng)速率相對較慢，但CO2吸收容量較大。

混合胺吸收劑是將不同類型的伯胺、仲胺和叔胺按照一定比例進(jìn)行混合后所得的溶液，其吸收CO2反應(yīng)機(jī)理與上文所述伯胺、仲胺、叔胺相一致，與單一有機(jī)胺溶液不同之處在于：混合胺吸收劑中不同類型反應(yīng)會同時(shí)進(jìn)行或先后進(jìn)行?；旌习肺談┚C合利用了伯胺、仲胺的高吸收速率和叔胺的高吸收容量。碳酸鉀溶液吸收CO2時(shí)，總反應(yīng)如下：

主要包括如下兩個(gè)反應(yīng)［11］：

氨基酸鹽溶液吸收CO2的反應(yīng)機(jī)理也可用兩性離子理論解釋，反應(yīng)過程如下所示［12］：

式中：B為反應(yīng)體系中任意一種堿，包括游離的RNH2+，OH-，H2O。此外，CO2還可以與溶液中的H2O和OH-反應(yīng)生成HCO3-，反應(yīng)如下：

1.2 研究現(xiàn)狀

為提高捕集效率，化學(xué)溶劑吸收法研究的重點(diǎn)主要集中在吸收劑的篩選、反應(yīng)器的選擇、反應(yīng)機(jī)理的研究和操作條件的確定等方面，而吸收劑是化學(xué)溶劑吸收法脫除CO2的核心，所以對吸收劑的篩選和改良一直是各國研究者努力的方向［13］。當(dāng)前化學(xué)溶劑吸收法常用的吸收劑包括：醇胺溶液、氨水、碳酸鉀溶液、氨基酸鹽溶液和離子液體［14］。

利用醇胺溶液作為吸收劑捕集CO2是非常成熟的工藝［15］。由于傳統(tǒng)的單一有機(jī)胺溶液吸收CO2存在各自的缺陷，當(dāng)前研究的方向主要為混合胺溶劑［16-17］。主要思路是根據(jù)不同類型醇胺溶液吸收CO2的特點(diǎn)，合理選擇不同醇胺進(jìn)行混合，改變?nèi)芤旱恼w性質(zhì)，從而改善CO2吸收過程，提高吸收效率。但該吸收劑具有腐蝕性，且抗氧化降解和熱降解能力差、揮發(fā)性強(qiáng)、再生能耗高。

氨水具有吸收容量大、再生能耗低、不易降解等優(yōu)點(diǎn)［18］，且可實(shí)現(xiàn)多種酸性氣體（如SO2，NOx，HCl，CO2，HF）的聯(lián)合脫除［19］。但氨水吸收劑易揮發(fā)的問題限制了其進(jìn)一步發(fā)展，當(dāng)前針對氨水吸收劑研究的熱點(diǎn)是向其中添加活化劑和氨揮發(fā)抑制劑［20］。

碳酸鉀溶液具有成本低、再生能耗小、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，但以碳酸鉀溶液作為CO2吸收劑存在一個(gè)明顯缺點(diǎn)，即吸收反應(yīng)速率慢。因此，在碳酸鉀溶液中加入高效活化劑（如無水哌嗪、單乙醇胺、氨基酸等）是解決上述問題的主要方法［21-22］。

氨基酸鹽溶液吸收CO2具有與醇胺溶液相當(dāng)?shù)奈招阅芎臀杖萘?，且氨基酸鹽類還具有低揮發(fā)性和抗氧化降解能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)［23］。在眾多的氨基酸鹽中，對肌氨酸鹽、甘氨酸鹽、脯氨酸鹽、丙氨酸鹽的研究較多。由于氨基酸鹽能夠形成較穩(wěn)定的氨基甲酸鹽，故相對于醇胺溶液其再生能耗相對比較高［24］。

離子液體是近年來發(fā)展起來的新型CO2吸收劑［25］，其蒸氣壓非常低，揮發(fā)性小，再生能耗低，且在反應(yīng)過程中不會產(chǎn)生有害氣體。但離子液體合成過程復(fù)雜，價(jià)格高昂［26］，這些缺點(diǎn)限制了離子液體捕集CO2技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

現(xiàn)有的CO2捕集技術(shù)主要是利用醇胺類及其組合溶液，但由于再生過程能耗較大，約占整個(gè)捕集過程能耗的60%［27］，因而在經(jīng)濟(jì)性方面難以承受。開發(fā)新的低成本、低能耗的CO2吸收劑是目前學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)。相變?nèi)軇┯捎谠谖者^程中出現(xiàn)吸收劑-吸收產(chǎn)物的分相現(xiàn)象［28］，可大幅降低再生過程的能耗，故被認(rèn)為是理想的CO2吸收劑［29］。

2 新型相變?nèi)軇?/h2>

根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物的形態(tài)可將相變?nèi)軇┓譃閮深悾活愂且?固相變?nèi)軇?，即反?yīng)產(chǎn)物在吸收CO2后以固態(tài)形式析出，經(jīng)分離后熱解再生，吸收劑得以重復(fù)利用。這種再生產(chǎn)物幾乎不包含物理水，從而避免了解吸過程中因水分離而需的大量汽化潛熱，再生過程能耗得以大幅降低。另一類是液-液相變?nèi)軇?，即反?yīng)產(chǎn)物在吸收CO2后仍以液相形式存在，但因CO2負(fù)載量不同，貧液和富液分為上下兩層，經(jīng)分離后可將下層的富液送入解吸塔，上層的貧液則返回吸收塔重新使用。與傳統(tǒng)的化學(xué)吸收法相比，由于進(jìn)入解吸塔的富液量大幅減小，再生能耗顯著降低。

2.1 液-液相變?nèi)軇?/p>

為了尋找潛在的相變?nèi)軇?，Xu等［30］利用半間歇式反應(yīng)器對12種不同濃度的單胺和混合胺進(jìn)行CO2吸收實(shí)驗(yàn)，分別測定計(jì)算了各溶劑最大CO2負(fù)載量和反應(yīng)速率，并利用滴定法確定了相變?nèi)軇┓謱雍笊舷聝上嗟腃O2負(fù)載量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，3 mol/L 1，4-丁二胺（BDA，伯胺）和3 mol/L 1，6-己二胺（HAD，伯胺）在CO2負(fù)載量和反應(yīng)速率方面均優(yōu)于其他溶劑，且2 mol/L N，N-二甲基丁胺（DMBA，叔胺）和4 mol/L二乙氨基乙醇（DEEA，叔胺）混合溶液吸收CO2后具有良好的液-液相變性能。在此基礎(chǔ)上，他們還系統(tǒng)研究了BDA和DEEA組成的高效兩相吸收劑［31］，并確定最佳配比為2 mol/L BDA+4 mol/L DEEA，其在吸收CO2后出現(xiàn)分相現(xiàn)象，下層CO2的量可達(dá)總吸收量的97.4%，且其循環(huán)負(fù)載量高于其他濃度配比和5 mol/L單乙醇胺（MEA，常用吸收劑）。2 mol/L BDA+4 mol/L DEEA混合溶液發(fā)生液-液分相的機(jī)制是由于伯胺BDA與CO2有很快的反應(yīng)速率，CO2通入到混合溶液后首先與BDA反應(yīng)，且DEEA在BDA與CO2的反應(yīng)產(chǎn)物中的溶解度很低，同時(shí)DEEA的密度較小，于是DEEA從混合溶液中分離出來并轉(zhuǎn)移至上層，BDA則停留在下層；當(dāng)BDA與CO2反應(yīng)達(dá)到平衡后，叔胺DEEA才開始與CO2反應(yīng)，其反應(yīng)產(chǎn)物可與BDA和CO2的反應(yīng)產(chǎn)物互溶，故DEEA與CO2的反應(yīng)產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至下層。之后的溶解度實(shí)驗(yàn)證實(shí)了2 mol/L BDA+4 mol/L DEEA的液-液分相機(jī)制［32］。

Ciftja等［33］系統(tǒng)研究了DEEA和N-甲基-1，3-丙二胺（MAPA，仲胺）混合溶液吸收CO2的特性，并發(fā)現(xiàn)5 mol/L DEEA+2 mol/L MAPA混合溶液在吸收一定量CO2后會出現(xiàn)明顯的液-液分層現(xiàn)象。分別對分層后的上下兩相進(jìn)行核磁共振分析，結(jié)果顯示下層溶液主要包括CO2和MAPA，而上層溶液主要是DEEA且?guī)缀鯖]有CO2。在此基礎(chǔ)上，Pinto［34］提出了5 mol/L DEEA+2 mol/L MAPA混合溶液吸收CO2的液-液分層過程：MAPA與CO2迅速反應(yīng)，CO2通入到混合溶液后首先與MAPA溶液反應(yīng)并存于溶液底部，當(dāng)MAPA全部負(fù)載CO2后，DEEA開始吸收CO2并向下層轉(zhuǎn)移。這與Xu等［32］得到的2 mol/L BDA+4 mol/L DEEA的相變機(jī)理基本一致。并且，隨著更多的CO2通入到混合溶液體系中，更多的DEEA會轉(zhuǎn)移至下層，下層溶液的體積也會逐漸增大。此外，DEEA-MAPA相變?nèi)軇┪誄O2體系結(jié)合了仲胺的高吸收速率和叔胺的高吸收容量，MAPA具有與CO2反應(yīng)的高反應(yīng)速率，而DEEA具有吸收CO2的高吸收容量。

親脂性胺具有低臨界溫度的特點(diǎn)，隨著溫度的升高，胺在水中的溶解度會逐漸降低。通過加熱可使胺溶液發(fā)生液-液或液-固分離。Zhang等［35］對親脂性胺類進(jìn)行了一系列研究，提出含有吸收劑和活化劑的親脂性胺的熱致兩相溶劑體系可以解決溶劑再生過程的高能耗問題。Zhang等［36］在25～90℃下研究了伯胺、仲胺和叔胺等30多種親脂性胺的相變溫度、CO2負(fù)載量、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和再生性能。通過實(shí)驗(yàn)篩選出的兩種混合吸收劑N，N-二甲基環(huán)己胺（DMCA，叔胺）+A1（一種仲烷基胺）和A1+B1（一種位阻烷基胺）在CO2負(fù)載、溶劑再生性能和化學(xué)穩(wěn)定性方面表現(xiàn)出優(yōu)于傳統(tǒng)鏈烷醇胺的特性，而解吸溫度可降至80 ℃左右，從而大幅降低能耗。在兩種混合吸收劑DMCA+A1和A1+B1吸收CO2的過程中，A1作為吸收活化劑加速吸收過程，而DMCA和B1常作為再生促進(jìn)劑促進(jìn)再生過程。篩選實(shí)驗(yàn)表明伯胺和仲胺在反應(yīng)過程中常作為吸收活化劑而叔胺常作為再生促進(jìn)劑。在此基礎(chǔ)上，Zhang等［37］對DMCA+A1相變?nèi)軇┻M(jìn)行了更深入研究，并開發(fā)出α-DMCA（A1與DMCA的摩爾比為1）試劑，具有高CO2負(fù)載量（3.34 mol/L，30 ℃）和高再生率（98%，80 ℃）。為進(jìn)一步降低解吸能耗，Zhang等［38］采用攪拌、超聲、溶劑萃取等方法來強(qiáng)化解吸過程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，利用惰性疏水性溶劑萃取可將解吸溫度降至40～50 ℃，通過多級萃取再生系統(tǒng)可將90%以上的CO2解吸出來。此外，他們還對熱致兩相溶劑的氣液平衡、起泡、揮發(fā)性和降解進(jìn)行了全面研究，并提出了一系列相應(yīng)問題的解決方法。

Raynal等［39-40］開發(fā)了DMXTM相變?nèi)軇?，該吸收劑吸收CO2后變成兩相，CO2集中于其中一相。分相后的CO2貧液被送至吸收塔循環(huán)吸收，而CO2富液被送至再生塔再生。相對于再生能耗為3.7 GJ/t（以CO2計(jì)，下同）的MEA溶劑，針對DMXTM相變?nèi)軇╅_發(fā)的DMXTM工藝的再生能耗只有2.3 GJ/t，在一定條件下再生能耗甚至可降至2.1 GJ/t，具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2.2 液-固相變?nèi)軇?/p>

基于液-固相變的吸收劑也取得了一定進(jìn)展。Ma’mun等［41］對5 mol/L的肌氨酸鉀鹽吸收CO2的特性進(jìn)行了一系列研究，利用自建的實(shí)驗(yàn)裝置分別測定了CO2在溶液中的平衡溶解度、氣-液-固平衡溫度、蒸氣壓和反應(yīng)熱。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)溶液CO2負(fù)載量大于0.52 mol/mol（以肌氨酸鉀鹽計(jì)）時(shí)，溶液中開始觀察到沉淀和結(jié)晶，利用聚焦光束反射測定儀對沉淀顆粒的粒徑進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)晶體粒徑隨CO2負(fù)載量的增加而增大。此外，當(dāng)肌氨酸鉀鹽溶液中開始形成沉淀時(shí)，CO2吸收反應(yīng)速率會出現(xiàn)加快的現(xiàn)象。在此基礎(chǔ)上，他們總結(jié)出肌氨酸鉀鹽溶液體系吸收CO2的3點(diǎn)優(yōu)勢：1）相比于常規(guī)MEA吸收劑，肌氨酸鉀鹽溶液體系的揮發(fā)性更小；2）肌氨酸鉀鹽溶液與MEA相比具有更高的吸收速率和更高的循環(huán)負(fù)載量，其凈循環(huán)能力比MEA高34%；3）當(dāng)溶液中產(chǎn)生沉淀時(shí)，CO2與溶液之間具有更強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)力，故可保持較高的吸收速率。

高濃度碳酸鉀溶液吸收法也是一種廣受關(guān)注的固-液相變吸收技術(shù)，其主要原理是以易溶的高濃度碳酸鉀溶液為吸收劑，吸收CO2后生成溶解度較小的碳酸氫鉀并沉淀析出，其中碳酸氫鉀結(jié)晶送入解析塔再生后再次制成碳酸鉀吸收液。Zhang等［42］對碳酸鉀/碳酸氫鉀（PCB）相變體系進(jìn)行了一系列研究，考察了解吸溫度、PCB濃度和CO2負(fù)載量對解吸過程的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，提高解吸溫度、PCB濃度或碳酸鉀轉(zhuǎn)化率可顯著降低解吸過程所需熱量，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的PCB溶液在160 ℃、碳酸鉀轉(zhuǎn)化率為80%的工藝（PCB50-80）條件下，解吸過程所需的總熱量可降至2 172 kJ/kg，而5 mol/ L MEA在108 ℃條件下解吸過程所需總熱量為4 300 kJ/kg；100 ℃條件下，解吸過程所需總熱量為6 200 kJ/kg。Ye等［43］利用結(jié)晶反應(yīng)器探討了攪拌速率、結(jié)晶溫度、平均停留時(shí)間和相對過飽和度等因素對碳酸氫鉀結(jié)晶生長速率的影響。結(jié)果表明，晶體的生長速率依賴于晶體的尺寸，隨晶體粒徑的增大而加快，且當(dāng)晶體臨界尺寸達(dá)到約600 μm時(shí)開始趨于平穩(wěn)。此外，增大攪拌速率可加快晶核形成，但會減慢晶體的生長，最終導(dǎo)致晶體粒徑減小。在此基礎(chǔ)上，建立了用于描述晶體生長速率和預(yù)測晶體平均粒徑的模型。

Sanchez-Fernandez等［44-45］提出了?；撬徕浐挺?丙氨酸鉀吸收煙氣中CO2的工藝（DECAB工藝和DECAB Plus工藝）。該工藝吸收CO2后可產(chǎn)生氨基酸和碳酸氫鹽沉淀。研究發(fā)現(xiàn)，?；撬徕浫芤何誄O2過程中固相的形成對吸收過程和解吸過程均有益：在CO2吸收過程中，固相反應(yīng)產(chǎn)物的形成可促進(jìn)反應(yīng)平衡向生成反應(yīng)產(chǎn)物的方向移動(dòng)，從而加強(qiáng)吸收過程；在解吸過程中，液-固分離可在汽提塔內(nèi)形成低pH環(huán)境，從而加強(qiáng)解吸過程。DECAB工藝和DECAB Plus工藝的主要優(yōu)勢包括：1）低能耗，DECAB Plus工藝過程能耗僅為傳統(tǒng)MEA溶劑的65%，約為2.40 GJ/t；2）環(huán)境影響小，分離過程使用的吸收劑為氨基酸鹽溶液，基本無大氣污染物排放；?；撬徕浫芤翰灰捉到猓饰者^程中產(chǎn)生的降解產(chǎn)物少；氨基酸鹽的毒性遠(yuǎn)低于常規(guī)鏈烷醇胺吸收劑；3）相比于MEA，?；撬猁}對設(shè)備的腐蝕性更小。

表1列出了5 mol/L MEA及上文提到的幾種相變吸收工藝的再生能耗數(shù)據(jù)。表中數(shù)據(jù)表明，相比5 mol/L MEA吸收劑，幾種相變?nèi)軇┪展に囄誄O2的再生能耗均降低40%左右。因此，相變?nèi)軇╊愇談┚哂芯薮蟮墓?jié)能潛力。

表1 幾種吸收劑/工藝的再生能耗比較

3 結(jié)語

化學(xué)溶劑吸收法是目前最為成熟的CO2燃燒后捕集技術(shù)，常用的吸收劑有醇胺溶液、氨水、碳酸鉀溶液、氨基酸鹽溶液和離子液體，其中醇胺溶液類吸收劑應(yīng)用最為廣泛。但再生能耗高是化學(xué)溶劑吸收法捕集CO2技術(shù)面臨的最大挑戰(zhàn)。新型相變?nèi)軇┦抢硐氲腃O2吸收劑，用其捕集CO2可有效降低吸收劑的再生能耗?？傮w而言，現(xiàn)有研究對相變?nèi)軇┑拈_發(fā)及胺類的配比優(yōu)化提供了有益參考，并分析了相變?nèi)軇┑纳僧a(chǎn)物及其在兩相中的分配規(guī)律。然而，目前對于利用相變?nèi)軇┪誄O2的傳質(zhì)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究較少，尤其缺乏CO2在相變?nèi)軇┲械膫髻|(zhì)機(jī)理及過程分析。此外，不同類型相變?nèi)軇┑膿]發(fā)和降解特性尚研究不足。以上兩點(diǎn)應(yīng)作為今后相變?nèi)軇╊I(lǐng)域研究的重點(diǎn)。

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（編輯 魏京華）

Research progresses in CO2capture technology using phase change solvents

An Shanlong，Wang Lidong，Yu Songhua，Wu Siyu
（School of Environmental Science and Engineering，North China Electric Power University，Baoding Hebei 071003，China）

Chemical solvent absorption method is the most used technology for post-combustion capture of CO2. The mechanism and research status of chemical solvent absorption method are introduced. Several kinds of common CO2absorbents are compared by their advantages and disadvantages. The research progresses on two new phase change absorbents（liquid-liquid phase change solvent and liquid-solid phase change solvent）are explained. It is pointed out that：The new phase change solvents are ideal CO2absorbents，which can effectively reduce the energy consumption of absorbent regeneration after CO2capture；The future research should be focused on the mass transfer reaction kinetics for CO2absorbed by phase change solvent and the volatilization and degradation characteristics of different phase change solvents.

carbon dioxide；chemical absorption；phase change solvent

X701

A

1006-1878（2017）01-0031-07

10.3969/j.issn.1006-1878.2017.01.006

2016 - 07 - 01；

2016 - 11 - 18。

安山龍（1991—），男，河北省新樂市人，碩士生，電話 18331126652，電郵 anshanlong136@163.com。

中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目（2016ZZD08）。