烟气二氧化碳捕集纯化利用技术的研发与应用方案(二).docx

研究报告

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烟气二氧化碳捕集纯化利用技术的研发与应用方案(二)

一、项目背景与意义

1.1项目背景

(1)随着全球气候变化问题日益严峻，减少温室气体排放，特别是二氧化碳排放，已成为全球共识。我国作为世界最大的能源消费国和碳排放国，面临着巨大的减排压力。烟气二氧化碳捕集纯化利用技术作为一项重要的减排技术，对于实现我国碳达峰、碳中和目标具有重要意义。

(2)烟气二氧化碳捕集纯化利用技术的研究与应用，不仅可以减少大气中的二氧化碳浓度，缓解全球气候变化，还可以将捕集的二氧化碳资源化利用，如制备化学品、燃料等，实现经济效益和环境效益的双赢。因此，加快烟气二氧化碳捕集纯化利用技术的研发与应用，对于推动我国能源结构转型和绿色低碳发展具有重要意义。

(3)目前，烟气二氧化碳捕集纯化利用技术仍处于发展阶段，存在捕集效率低、成本高、技术成熟度不足等问题。为了推动该技术的进步，有必要加强基础研究，优化工艺流程，降低成本，提高捕集效率，从而为我国实现减排目标提供有力技术支撑。

1.2技术意义

(1)烟气二氧化碳捕集纯化利用技术是应对全球气候变化、减少温室气体排放的关键技术之一。该技术能够有效降低工业生产过程中二氧化碳的排放，有助于我国实现碳达峰、碳中和的目标，对于推动全球气候治理具有积极作用。

(2)技术的应用不仅可以减少大气中的二氧化碳浓度，还能将捕集的二氧化碳资源化，用于生产化工产品、建筑材料等，提高资源利用效率，促进循环经济发展。这有助于优化产业结构，推动经济转型升级，实现绿色低碳发展。

(3)烟气二氧化碳捕集纯化利用技术的研究与推广，有助于提高公众对气候变化和环境保护的认识，增强企业社会责任感，推动社会各界共同参与减排行动。此外，该技术的研发与应用还能带动相关产业链的发展，创造新的经济增长点，促进就业。

1.3社会效益

(1)烟气二氧化碳捕集纯化利用技术的推广和应用，能够显著提升社会环保意识，促进公众对气候变化和环境保护的关注。这不仅有助于形成全社会共同参与减排的良好氛围，还能推动绿色生活方式的普及，提升人民群众的生活质量。

(2)技术的应用有助于优化我国能源结构，降低对化石能源的依赖，促进清洁能源的发展。这将推动能源行业的转型升级，提高能源利用效率，减少能源消耗，从而降低能源成本，保障国家能源安全。

(3)烟气二氧化碳捕集纯化利用技术的研究与实施，能够带动相关产业链的发展，创造新的就业岗位，促进经济增长。同时，该技术的应用还能提高企业竞争力，推动产业升级，为我国经济可持续发展提供有力支撑。此外，技术的推广还有助于减少环境污染，改善生态环境，为子孙后代留下绿水青山。

二、烟气二氧化碳捕集纯化技术概述

2.1技术原理

(1)烟气二氧化碳捕集纯化利用技术的基本原理是利用物理或化学方法将烟气中的二氧化碳捕集出来，然后通过进一步的纯化处理，得到高浓度的二氧化碳。这一过程通常包括烟气预处理、二氧化碳捕集、二氧化碳纯化、二氧化碳资源化利用等环节。

(2)在烟气预处理阶段，通过除尘、脱硫等手段，去除烟气中的杂质和污染物，为后续的二氧化碳捕集提供清洁的气体。二氧化碳捕集通常采用吸收法、吸附法或膜分离法等。吸收法是利用液体吸收剂对二氧化碳进行选择性吸收，如使用氨水、碱性溶液等；吸附法则利用固体吸附剂，如活性炭、分子筛等，对二氧化碳进行吸附；膜分离法则通过选择性透过膜来分离二氧化碳。

(3)经过捕集后的二氧化碳气体，还需进行纯化处理，以提高二氧化碳的浓度，满足后续资源化利用的要求。纯化方法包括物理方法如冷凝、吸附、膜分离等，以及化学方法如吸收、吸收-再生等。纯化后的二氧化碳可以用于生产化工产品、燃料或地质封存等，实现其资源化利用。

2.2技术分类

(1)烟气二氧化碳捕集纯化利用技术根据捕集原理和工艺流程的不同，可以分为多种分类。其中，吸收法、吸附法和膜分离法是最常见的三种捕集技术。

(2)吸收法利用液体吸收剂与二氧化碳发生化学反应，将二氧化碳从烟气中分离出来。根据吸收剂的不同，吸收法可分为物理吸收法和化学吸收法。物理吸收法使用水、醇类等溶剂，化学吸收法则使用氨水、碱性溶液等，具有操作简单、成本低廉等优点。

(3)吸附法利用固体吸附剂对二氧化碳进行吸附，根据吸附剂种类和操作方式的不同，可分为变压吸附法（VPSA）、变温吸附法（VTA）和流动床吸附法等。吸附法具有吸附效率高、适用范围广的特点，但在吸附剂再生、吸附容量等方面存在一定局限性。膜分离法则利用膜材料的选择透过性，对二氧化碳进行分离，具有能耗低、操作简便等优势，但膜材料的成本较高。

2.3技术发展趋势

(1)随着全球对环境保护和气候变化的关注日益增加，烟气二氧化碳捕集纯化利用技术正朝着高效、低能耗、低成本的方向发展。未来技术发展趋势将集中在提高捕集