不同干燥法对钠基CO2固体吸收剂的脱碳特性影响研究(3)
根据唯物的思想,一切从事实际出发,仅就目前而言,要大力发展水电和核电,实现可再生能源的有效利用，例如，风能现在都已经可以用于发电甚至家用，从远处着眼非常具有现实意义,可惜受到实际条件水平限制。另一方面，将捕集的CO2加压处理，然后利用其性质，投入采油、采气行业，也可以深埋海底，封存技术这些年也发展迅猛。
1.1.3.二氧化碳CO2捕集的技术
针对燃烧的不同阶段选择相应的方法，分燃烧前捕获、燃烧中脱碳和燃烧后捕集[4]三大类。燃烧前捕获或者说燃烧前脱碳,从字面意思就可以明了,就是将燃料中的碳在投入燃烧之前就脱除掉，这样废碳就不会形成CO2,也就没有排放的麻烦问题了。至于燃烧中脱碳,是指在燃烧的过程脱碳，改善燃烧方式，将得到的高纯度CO2收集和分离，具体方法比如就有O2/CO2燃烧技术。至于燃烧后捕集，就是把燃料燃烧所生成的烟气中二氧化碳给设法分离掉,也可以简单将其称为烟气分离法,根据具体分离方式,也有湿法和干法的分别。
1.燃烧前脱碳技术[5]
目前燃烧前脱碳技术的典型代表就是IGCC——整体煤气化燃气蒸汽联合循环发电系统, 可以大大降低分离过程的能源消耗和设备投资,这对于未来的电力行业是一个理想的的补集CO2的选择。IGCC将多种含碳燃料进行气化,将得到的合成气净化后用于燃气—蒸汽联合循环的发电技术，现在主要用于电厂等发电。
下图，是我从《热力发动机》课程上查到的图片，是IGCC的简易原理示意图，
图1.2 IGCC原理示意图
（1）采用IGCC技术,可以按需要脱出H2S和CO2
（2）IGCC所需要的原料气量小,约为燃烧后脱碳的1%,而且在高压下具有很高的脱除效率。例如,利用金属有机骨架材料MOF(metal organic frame works)材料进行胺基改性,其理论CO2吸附量可达30mmolCO2/sorbent。不过受限制于该技术吸收剂制备成本昂贵,吸收剂再生时间比较长,暂不适合推广使用。
（3）IGCC燃煤技术的实际发电效率很高，高达43%，与超临界机组相当。
2. 燃烧中脱碳技术[6]
（1）化学链燃烧
一种新的无火焰燃烧技术。效率高，污染少，但是承载氧的结构体相对价格太高。
（2）O2/CO2燃烧[6]
O2/CO2燃烧具体调节燃烧温度是通过循环烟气实现的,保证锅炉有效传热，从而改善锅炉热效率。其原理示意图如图1.3所示:
图1.3 O2/CO2燃烧技术原理示意图
与现在的传统燃烧方式不同,O2/CO2燃烧技术可操作性强,将现有锅炉设备的某些结构进行改造就能实际使用,可以使得排烟含碳量大大降低。其缺点主要是为获得高纯CO2对系统密封性要求高，制取氧的过程能量消耗较大，需进一步研究。
3. 燃烧后脱碳技术[7]
受技术限制，电厂中产生CO2的系统主要是锅炉和燃机,现有的水力发电和核电现在还不算多,绝大多数火力发电技术,技术水平的缘故,基本上只能采用燃烧后脱碳。
4 膜分离法[8]
膜分离法是依据膜对气体渗透的选择性原理，将与其他气体混合在一起的CO2分离开。根据所使用膜材料来划分,又分为无机膜、聚合体膜以及混合膜等。
最常用的多孔膜材料是氧化铝、碳、玻璃、碳化硅、沸石和氧化锆等,其过滤的机理主要是表面扩散、努森扩散、毛细浓缩、以及分子筛作用。无机膜有着耐高温、在腐蚀性气体中也能工作的优点,让其在电力行业比较受欢迎。
5 物理吸附法[9]
物理吸附法关键是在于对CO2进行选择性吸附,其条件是在改变一定的条件, 然后恢复条件便可以将CO2解析,达到分离CO2的目的。物理吸附法主要动力是范德华力，CO2吸附在吸附体的表面,然后利用固态吸附剂如活性炭等逆吸附回收和分离CO2。物理吸附的吸附能力主要决定于吸附体的表面积，其次就是操作的压差或温差,效率较低,成本非常高。
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