二氧化碳的分离技术(满意答案100分)

【专家解说】：1.2.1吸收法 (1)化学吸收法 化学吸附法是利用CO2和吸附液之间的化学反应将CO2从排气中分离回收的方法。典型的化学吸收剂有一乙醇氨(MEA)、二乙醇氨(DEA)和甲基二乙醇氨(MDEA)等。 此法为湿式吸收法可与湿式脱硫装置联合使用。其反应试: 此反应为一可逆反应，温度对反应有很大的影响，反应一般在38℃左右吸收CO2，吸收CO2，反应向右进行，当温度在100℃，反应向左进行，放出CO2。 化学吸收法目前存在的主要问题是:①由于在吸收塔内有起泡、夹带等现象，使烟气净化系统复杂，能量消耗和投资都很大;②由于烟气中含有少量的O、CO、SO2等气体，在再生塔的高温条件下，一方面会与吸收液反应，使吸收液浓度下降，吸收效率降低，另一方面会腐蚀再生塔，影响设备寿命。③处理高炉咽气时，由于反应的温度是在100℃以下，就要对高温气体换热，处理的设备增多，加大了投资。 (2)物理吸收法 物理吸收法主要是利用水、甲醇、碳酸丙稀脂等作为吸收剂，利用CO2在这些溶液中的溶解度随压力而改变的原理来吸收CO2气体。这种方法主要在低温高压下进行，吸收能力大，吸收利用量少，吸收剂再生不需要加热，溶剂不起泡，不腐蚀设备。但只能适用于CO2气体分压较高的条件，CO2的去除率较低。 1.2.2物理吸附 物理吸附法是利用天然存在的沸石等吸附剂对CO2气体具有选择吸附的性质，对CO2气体进行分离的方法。利用吸附量随压力变化而使某种气体分离回收的方法称为变压吸附法(PSA)，变压吸附工艺(PSA法)，工艺过程简单，能耗低，适应能力强，无腐蚀问题。但CO2的回收率比较低，适用于CO2浓度比较高的情况。利用吸附量随温度变化而分离回收某种气体的方法称为变温吸附法(TSA)二者结合在一起的为PTSA法。 物理吸附的特点如下:①吸附在低温高压下进行，吸附能力大，吸附利用量少，吸附剂再生不需要加热;②溶剂不起泡，不腐蚀设备;③只适合用于CO2分压较大的条件。且CO2的去除程度较低。 1.2.3低温分离法 低温分离法是通过低温冷凝分离CO2的一种物理过程， 一般是将烟气多次压缩和冷却后，引起CO2的相变，从而达到从烟气中分离CO2的目的。 1.2.4膜分离法 利用高分子膜分离气体是基于混合气体中CO2气体与其他组分透过膜材料的速度不同而实现CO2气体与其他组分的分离。主要有，气体分离膜(Gas separation membrane)技术和气体吸附膜(Gas absorption membrane)技术，这两种膜分离技术在火电厂分离回收CO2过程中有较大的应用前景。此外，膜分离技术还可用于从天然气中分离CO2，从沼气中去除CO2。膜分离法具有装置简单、操作方便、能耗较低等优点。但是很难得到高纯度的CO2。 1.2.5空气分离/烟气循环法 空气分离/烟气循环法(O2/CO2燃烧法) 首先由Horne和Steinburg于1981年提出。这种新方法的关键是确保应用的锅炉火焰和热传输以及防止空气泄漏进人炉内。美国能源部资助美国Argoune国家实验室(ANL)进行了研究，探索出其方法主要有三个步骤:①空气压缩分离;②燃烧和电力产生;③烟气压缩和脱水。