2011年第30卷第3期进展与述评
化
工
进
展
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS
烟气CO膜吸收技术及其工艺因素分析
吕伯昇1，赖春芳1，盛新江2，张国亮！
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（'浙江工业大学生物与环境工程学院，浙江杭州310014；2林德工程（杭州）有限公司，浙江杭州310007）摘要：新型膜吸收技术是将膜分高与传统吸收技术耦合而成的高效分高技术，在减轻地球温室效应、保护环境以及工业，医学，宇航等多种实际利用领域具有广阔的发展空间。本文基于烟气CO2分离膜吸收技术的现状和进展，在分离原理、工艺及材料选择、传质等关键方面进行了分析总结。结果表明，以醇胺溶液为基础的复合吸收剂较单-吸收减效果有很大提高。与其它膜接触器一样，膜吸收组器结构、流动方式及膜材料疏水性对
吸收器性能存在较大影响。同时，由于其吸收特质，系统设计中选择合适温度可有效促进过程传质，关键词：二氧化碳；膜吸收；中空纤维膜；烟气
中图分类号：TQ028.8
文献标志码：A
文章编号：1000-6613（2011）03064907
Characteristicsandperformanceofnovelmembraneabsorber
usedforCO,removal
LUBosheng'，LAIChunfang'，SHENGXinjiang’，ZHANGGuoliang
('School of Biological & Environmental Engineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, Zhejiang, China; "Linde Engineering (Hangzhou) Co. Ltd., Hangzhou 310007, Zhejiang, China)
Abstract:As a novel type of technology which integrates membrane separation technology with conventional phase contacting operation,membrane absorption will be widely used in global green-house effect mitigation and industrial, medical and astronautic application. Based on the recent progress of CO2 separation from flue gas, the related principles, characteristic, process technology and material selection, mass transfer and its influence factors were studied and analyzed. The effects of module structure,gas and absorber flow mode in the process and membrane material on the separation performance were critical, the same as for other membrane contactors, Further, temperature control in operation could greatly help to enhance process mass transfer due to the characteristics of absorption. Keywords:carbondioxide;membraneabsorption;hollowfibermembrane;fluegas
随着温室效应的加剧，CO2减排引起各国政府和学术界高度关注。虽然作为发展中国家，根据《京都议定书》规定，目前暂不需承担CO2减排任务，但我国政府负责任地承诺到2020年实现单位GDP 二氧化碳排放比2005年下降40%～50%。化石燃料燃烧是主要CO排放源，作为燃煤大国，据2005 年DOE/EIA机构InternationalEnergyOutlook报道，我国煤燃烧排放CO2量占化石燃料CO2排放量 78%。因此，控制燃煤电厂烟道气CO2排放是CO2 减排的关键。
传统的CO分离技术主要有变压吸附、低温分馏、溶液（化学）吸收、深冷法等。近年来随着膜分离技术的发展，采用疏水性中空纤维膜从混合气（烟道气、工业尾气、再生气）中脱除某些酸性气体（SO2、H2S、NO2等）和VOC气体的研究工作
收稿日期：2010-08-10；修改稿日期：2010-09-07
基金项目：国家自然科学基金项目（20776133，20976163）
第一作者：吕伯算（1964一），男，教授级高级工程师。联系人：张国亮，教授，博士生导师，研究方向为环境化工、膜分离。E-mail guoliangz@zjut.cdu.cn.