燃煤煙氣CO2吸附劑造粒成型技術研究進展

于 戈，付瑞誠，李 敏，趙 瀛，胡迎超

(1.中國船舶集團有限公司 第七一八研究所，河北 邯鄲 056027；2.華中農業大學 工學院，湖北 武漢 430070；3.華中農業大學 農業碳中和工程技術與裝備研究中心，湖北 武漢 430070)

0 引 言

在全球工業化進程中，化石燃料的大量使用致使大氣中以CO2為主的溫室氣體濃度快速上升，從而引起全球變暖等一系列氣候環境問題。其中煤炭燃燒排放的CO2占比超過35%，是CO2濃度快速上升的主要因素之一。據美國國家海洋大氣管理局下屬的地球系統研究實驗室(NOAA Earth System Research Laboratory) 的監測數據顯示，截至2022年1月大氣中CO2濃度已經升至416×10-6，相較于1980年的濃度水平提升幅度高達23%。面對碳減排的巨大壓力，開發新型高效的低碳技術對于實現“雙碳”目標具有重要的價值和意義。

碳捕集、利用與封存即CCUS技術被認為是減排CO2最有效的方式之一。其中，利用固體吸附劑捕集CO2是其中一種行之有效的手段。高溫固體吸附劑由于工作窗口溫度比低溫和中溫吸附劑更高，在常壓下通常具有更高的反應活性即更快的CO2吸附速率，因此，高溫CO2吸附劑一直是碳捕集領域的研究重點[1-2]。常用的高溫CO2固體吸附劑有Li4SiO4和CaO。CaO基吸附劑主要由廉價且儲量豐富的石灰石、白云石等天然礦物制取，并具有吸附速率快、吸附容量大的特點，因而利用鈣循環過程(CLP)進行CO2捕集受到了廣泛的關注[3-4]。而Li4SiO4基高溫CO2吸附劑由于其較高的吸附量、優異的循環穩定性以及較低的再生溫度等優勢，近些年同樣在世界范圍內受到了廣大學者的關注[5-7]。……