[N1111][Lys]水溶液吸收二氧化碳的機理與動力學

孫 鋮,劉 凡,沈 麗,李素靜,李 偉

(浙江大學 生物質化工教育部重點實驗室,浙江大學 化學工程與生物工程學院,浙江 杭州310027)

1 引 言

由溫室效應帶來的全球氣候變化問題已經引起廣泛關注。政府間氣候變化專門委員會(IPCC)在第五次評估報告《氣候變化2013：自然科學基礎》[1]中指出，氣候變暖毋庸置疑，由此導致的極端天氣增多，正不斷給人類帶來災害，而人類活動是20世紀中期以來全球氣候變暖的主要原因。我國作為發展中的大國，煤炭在能源結構中占據主要地位，截至2017年，由火力發電廠產生的二氧化碳排放量占我國人為排放總量的38%[2]，因此，針對電廠煙道氣的二氧化碳控制與減排具有重要意義。目前，對于電廠煙道氣中的二氧化碳捕集方法主要有燃燒前捕集、富氧燃燒和燃燒后捕集[3]，其中，燃燒后捕集[4]中的化學吸收法因具有易于操作實施、選擇性高、吸收速率快等優點，成為了目前最為成熟和廣泛應用的碳減排技術，適用于排放總量大、成分復雜等場合。工業上，化學吸收法中常用的吸收劑為呈堿性的有機胺水溶液，例如，一乙醇胺(MEA)和N-甲基二乙醇胺(MDEA)已廣泛應用于天然氣和電廠煙氣脫碳領域[5]。有機胺水溶液在吸收過程中可與呈酸性的二氧化碳發生化學反應，反應產物再通過加熱分解，從而實現吸收劑的循環利用。但有機胺水溶液存在易氧化降解、再生能耗高等固有缺陷，從而增加了脫碳成本[6-7]。近年來，新型的二氧化碳吸收劑的開發……