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浅析CO2的捕集封存利用技术

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成绩2021级捕集封存利用技术课程论文

学生姓名学号

所在院系能源与机械工程学院任课教师

浅析CO2的捕集封存利用技术

摘要：对CO2的来源情况做了简要评述，介绍了目前国内外有的CO2的分

离方法，包括物理吸收法、化学吸收法、吸附分离法、膜分离法和低温分离法等，简

要介绍了各种吸收方法的特点及常用的吸收剂，并对新工艺方法进行了展望。

关键词：二氧化碳；吸收；吸收剂1引言

近年来，全球平均温度普遍升高，温室效应逐渐加重，CO2的过度排放是造成此现象

的罪魁祸首。出于对人类生存环境的考虑，124个国家签署了《京都议定书》，旨在减少

CO2的排放。同时，CO2也是一种宝贵的碳资源，可以广泛应用于多种领域[1]。采用有效

手段回收CO2既可抑制温室效应，又可产生明显的经

济效益。因此，如何降低CO2的排放量，变废为宝，实现其分离回收与综合利用，成

为21世纪最为重要的能源与环境问题之一。

2CO2的来源

2.1燃烧矿物燃料

煤基本上由碳组成，石油和天然气（碳氢化合物）的主要成分也是碳。这些燃料在氧

气（来自空气）中燃烧时，会为热量、光和交通产生动力。目前，每年燃烧的矿物燃料会

将大约260亿公吨的CO2排放到大气中。

2.2水泥生产

与人类活动有关的CO2大气排放量中大约有5％来自水泥生产过程。该过程包括爆破

和燃烧石灰石和白垩板岩等碳酸岩。这些岩石也用在钢铁生产和其他工业生产活动中。

2.3呼吸作用

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动物通过呼吸空气来吸收氧气。氧气和糖分相结合产生能量、CO2和水。鱼和其他水

下生物从生活的水中吸取溶解的氧气。

2.4退化

动植物死后体内开始发生降解有机物的化学过程，有机物被分解为更简单的化合物，

包括CO2。

因此，人类活动是造成大气中CO2含量升高的重要原因。目前的问题是CO2的排放量

还在逐年剧增。我们还不能大量使用那些不会产生CO2的能源，如风能、太阳能、地热能、

核能、潮汐能和水力电能。我们还要继续使用矿物燃料，因此将继续产生大量的温室气体。

我们需要开发可以减少排放到大气中的温室气体量的技术，更有效地使用矿物燃料，以在

获得所需能量的同时只产生少量的CO2。还要注意二氧化碳的回收利用和再资源化，形成

一个低碳化工产业链。

3CO2分离技术

3.1物理吸收法

物理吸收法就是采用对二氧化碳溶解度大，选择性强，性质稳定的有机溶剂，通过加

压的方式来对二氧化碳进行脱除分离，通过降压的方式进行释放和溶剂的再生。整个过程

不需要加热，因此总能耗远远低于化学吸收法。但是CO2回收率低，因此物理吸收法主要

应用于CO2分压较高，净化度要求较低的情况。所选择的溶剂必须无毒，无腐蚀，沸点高。

典型的方法主要有环丁砜法、聚乙二醇

二甲醚法以及低温甲醇法等。

3.2化学吸收法

化学吸收法主要是利用碱性溶液与二氧化碳在吸收塔内发生化学反应，溶液成为富液，

富液经过加热或者减压的方式分离出CO2，吸收剂得以再生，继而可以循环使用，CO2得

到分离。该方法适用于CO2分压低，净化