用于二氧化碳捕集的化学吸收剂研究进展

近年来,在全球大力推进碳中和的背景之下,碳捕集、利用与封存(CCUS)技术的发展进入“快车道”。在整个CCUS产业链条中,碳捕集既是首要环节也是重要节点。常用的碳捕集方法有化学吸收法、膜分离法和物理吸附法等,其中化学吸收法被认为是目前最有市场应用前景的二氧化碳捕集技术,但高能耗与高成本限制了其大规模发展。目前化学吸收法的研究重点主要集中于吸收剂的优化,以降低能耗。对近年来报道的多种化学吸收剂进行了分析和总结,主要聚焦各类化学吸收剂的吸收性能、吸收机理、优缺点和增强途径等方面,并对其未来发展前景进行了展望,以对高效化学吸收剂的开发提供借鉴。

新型二氧化碳化学吸收剂研究进展

介绍了新型二氧化碳化学吸收剂的研究进展,主要包括相变吸收剂、离子液体吸收剂、低共熔溶剂、非水吸收剂和催化解析,指出相变吸收剂吸收能力强,但解析能耗高,并存在一定的腐蚀性;离子液体吸收剂具有低挥发性、高化学稳定性、可调控性等优点,但存在合成复杂、成本高、黏度大等缺点;低共熔溶剂蒸汽压极低、溶解性能好、结构和性质具有可调性,黏度低,但是吸收量低,不适应低浓度二氧化碳场景;非水吸收剂具有腐蚀性低、解析能耗低,但无法管道输送,成本高;还可以在吸收剂中调控催化体系,可快速诱导吸收溶剂再生,降低再生能耗,但催化剂稳定性有待进一步加强。最后提出未来二氧化碳化学吸收剂可通过精细地分子设计和合成、引入新的功能基团,制备出成本更低、环境影响更小、吸收性能更强和热稳定性佳、再生能耗低的产品。

燃煤电厂固体吸收剂捕集二氧化碳的研究进展

固体吸收剂因其吸收效果好、再生能耗低、设备腐蚀性小等优势,成为碳减排工业化进程重点研究方向。分别介绍钙基吸收剂、锂基吸收剂和碱金属吸收剂的优缺点、吸收特性、影响因素、改进方向和研究现状,为未来固体吸收剂捕集CO_(2)的研究方向提供思路。

基于化学吸收法的二氧化碳捕集技术研究进展

化学吸收法是二氧化碳捕集技术中最具潜力、应用最广泛的碳捕集技术,但再生能耗高的问题仍普遍存在,加大了碳捕集的成本,制约了化学吸收碳捕集技术的推广。从化学吸收剂(胺类吸收剂、两相吸收剂、均相少水吸收剂、离子液体与低共熔溶剂)和工艺(吸收工艺优化、解吸工艺优化与复合工艺优化)两方面进行了总结,并对化学吸收法的未来发展进行了展望。分析表明,未来的重点研究方向是开发新型混合胺体系,研发低共熔溶剂,降低两相吸收剂、少水吸收剂与功能化离子液体的黏度与成本以及实现吸收剂低能耗再生;改进吸收工艺与解吸工艺时要充分利用系统中的余热,复合工艺改进需合理耦合若干个单一工艺优化方法,以最大程度降低系统能耗。

两相吸收剂捕集二氧化碳技术研究进展

化学吸收法是现阶段烟气CO_(2)捕集较为成熟的技术路线之一,但吸收剂能耗高影响了该技术广泛工业应用。两相吸收剂具有大幅度降低再生能耗的潜力,受到国内外研究学者广泛关注。该文综述了目前两相吸收工艺和两相吸收剂的研究进展,介绍3种两相吸收工艺及其降耗原理。重点介绍混合胺型和物理溶剂型两类两相吸收剂的研发现状,分析和比较分相特性、分相机理和再生能耗等性能。阐述黏度升高对贫富液换热器及两相工艺再生能耗的影响,提出定量分析方法。介绍现有两相吸收剂挥发性、降解及腐蚀特性的研究现状。结合研究现状和烟气碳捕集需求,提出下一步两相吸收剂的研究方向。

钙基二氧化碳吸收剂循环反应特性

对分析纯碳酸钙和三种白云石与CO2的循环反应特性进行实验研究。实验结果表明,分析纯碳酸钙的二氧化碳吸收能力随循环次数的增加而快速下降,当其达到一定值后基本不再变化,活性下降原因主要是由氧化钙烧结所引起;由于白云石中惰性物质氧化镁的存在而部分减缓了吸收剂的烧结,所以使白云石的循环稳定性要优于分析纯碳酸钙。

二氧化碳有机胺吸收剂研究进展

在烟气二氧化碳吸收工艺中,最关键的是吸收剂,其性质决定了整个工艺的水平。目前,在用于烟气脱碳的吸收剂中,针对以乙醇胺(MEA)为代表的有机胺二氧化碳吸收剂的研究最深入、应用最多,但尚没有一种有机胺能够完全符合工业吸收剂应该满足的10项要求,每种有机胺都有其自身的局限性。好的吸收剂应对溶质具有高的溶解度和选择性,且挥发性低、腐蚀性小、稳定性高、黏度低、产生泡沫趋势小、成本低、降解速率低、环境友好并容易操作。MEA可降解,具有挥发性,MEA的排放会导致其毒性对新鲜水生态系统的影响增大10倍,而陆地生态系统受其毒性的影响会较小。抑制剂能够极大地降低MEA的氧化降解。近年来混合胺以其相对于单一醇胺吸收量大、吸收速率快、解吸能耗小等优势,成为吸收二氧化碳的新选择,较为经典的是MEA/MDEA体系。未来有机胺吸收剂的发展,一是要利用具有优良吸收性能的单一有机胺组合成复配剂,二是要开发具有多功能团的、能够满足工业吸收剂要求的单一吸收剂,三是开发无机-有机复合二氧化碳吸收剂。

固体碳酸盐吸收剂捕集二氧化碳的实验研究

以碳酸钾、粉煤灰和煤渣为原料,制备了二氧化碳固体吸收剂。该吸收剂具备较强的吸收能力且再生后可重复使用。实验测定了温度和吸收时间对固体吸收剂吸收能力的影响。结果表明:吸收剂达到饱和吸收的时间为10 min,在61～68℃温度范围内具有最佳吸收能力。

国内麻醉科医师应用二氧化碳吸收剂的现状调查

目的调查国内麻醉科医师应用二氧化碳(CO 2)吸收剂的现状,为统一CO 2吸收剂更换的指标、限值和流程提供参考。方法采用自主设计调查问卷开展网络问卷调查,主要内容包括麻醉科医师的基本情况、对CO 2吸收剂应用理论的理解和CO 2吸收剂临床应用的现状。结果本次调查发放并回收有效问卷475份,其中49.9%来自华南地区,其他地区的麻醉科医师占50.1%。在对CO 2吸收剂应用理论的理解方面,被调查者最常使用的CO 2吸收剂种类为钠石灰,6.3%的被调查者尚不清楚所在机构使用的CO 2吸收剂种类;13.5%的被调查者能选出全部影响CO 2吸收剂吸收效率的理论因素;分别有79.8%、66.7%和44.8%的被调查者认为CO 2吸收剂“缺乏统一的更换标准和流程”、“环境污染”和“更换操作复杂”应得到关注。在CO 2吸收剂临床应用的现状方面,更换频率与麻醉科医师所在医院的等级显著相关(P<0.05);更换标准主要依赖FiCO 2和CO 2吸收剂变色量;96.4%的被调查者选择整罐更换,仍有23.8%的被调查者错误地在手术室内更换CO 2吸收剂,有粉尘吸入经历的被调查者高达73.7%。结论目前国内麻醉科医师对CO 2吸收剂的应用理论和安全性认识不足,对CO 2吸收剂的更换缺乏统一标准、更换流程欠规范,建议对各级麻醉科医师开展针对性专题培训,并应进一步探索安全高效的CO 2吸收剂更换标准化流程。

二氧化碳吸收剂性能测试方法的改进

氢氧化钙是氧气呼吸器中装填的重要药剂,它能够吸收救护队员呼出的二氧化碳。该药剂的质量优劣关系到救护队员的生命安全。二氧化碳吸收率和二氧化碳含量是该药剂的主要性能指标。传统的测试方法操作不便,测试时间长,精确度差。本文介绍了改进的测试方法和整体化的仪器设备,具有精确、快捷、方便的特点。

二氧化碳吸收剂对长时间低流量七氟醚麻醉呼吸回路中化合物A浓度的影响

目的观察两种二氧化碳吸收剂(Dragersorb800 plus,Sodasorb LF)对长时间(>4h)低流量七氟醚吸入麻醉时呼吸回路中化合物A(Compound A,CA)生成的浓度,以及患者肝肾功能的影响。方法择期全身麻醉手术患者24例,ASA Ⅰ或Ⅱ级,随机分为Dragersorb800 plus组(D组)和Sodasorb LF组(LF组),每组12例。术中采用低流量七氟醚吸入麻醉(呼气末浓度1.72%,新鲜氧气流量为800ml/min)。2h后每隔1小时在呼气相气管插管中段抽取10ml气体样品,用气相色谱检测CA浓度。同时,分别在术前1d和术后24h检测患者血清丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、胆红素(BR)、肌酐(Cr)和尿素氮(BUN)浓度。结果低流量吸入麻醉2～6h,呼吸回路中D组CA浓度(11.01±3.40)ppm,而LF组CA浓度均在仪器检测灵敏度(<0.1ppm)以下。与手术前1d比较,两组患者术后24h ALT、AST、BR、Cr和BUN浓度变化差异无统计学意义。结论两种二氧化碳吸收剂均可安全应用于长时间(4～6h)低流量(800ml/min)七氟醚吸入麻醉,不影响肝肾功能。

锂基高温二氧化碳吸收剂制备研究进展

首先介绍了CO_2捕集的背景;然后讨论了锆酸锂和硅酸锂等锂基高温CO_2吸收剂捕集CO_2的机理;重点介绍了近几年来锂基高温CO_2吸收剂的一些制备方法,并对不同方法制备的纳米锂基高温CO_2吸收剂的性能进行了比较;最后,从合成方向、CO_2吸收性能与吸收剂电导率的关联及在高温原位捕集CO_2中的应用3个方面,对锂基高温CO_2吸收剂的研究前景进行了展望.

一种新型多孔LiOH型二氧化碳吸收剂性能研究

目的研究多孔Li OH型CO2吸收剂的密度和粘结剂H含量对其抗压强度及CO2吸收性能的影响,为新型多孔Li OH型CO2吸收剂的设计提供依据。方法通过改变吸收剂的成型压力及调整配方中粘结剂H含量,压制出不同密度及粘结剂H含量的CO2吸收剂,然后测试吸收剂的抗压强度和对CO2吸收性能。结果密度为0.73 g/cm3的CO2吸收剂的抗压强较密度为0.67 g/cm3和0.70 g/cm3的均有较大幅度的增长;吸收剂中粘结剂H含量增加时,抗压强度先增大后减小,当粘结剂H含量达到4%时,抗压强度达到最大值;CO2吸收剂密度增加,相同吸收时间测得的CO2的分压增大;粘结剂H含量变化时,相同吸收时间测得的CO2分压相当。结论吸收剂的密度增加,其抗压强度明显提高,但对CO2的吸收效率下降;粘结剂H含量变化对CO2的吸收性能影响不大;吸收剂中粘结剂H的最佳含量为4%。

一种以氧化镁为主材料的二氧化碳吸收剂及制备方法

本发明涉及一种以氧化镁为主材料的二氧化碳吸收剂及制备方法．属于用于密闭空间环境的二氧化碳清除领域。以所述吸收剂配方总质量为100计：氧化镁：80％-85％，单水氢氧化锂：12％．17％．质量分数为5％-10％的氢氧化钠水溶液：3％．5％；

新型吸收剂对二氧化碳的分离回收研究

利用常压搅拌吸收-解吸装置,在一定条件下,对MEA(乙醇胺)、MEA-DEA(乙醇胺-二乙醇胺)、MEA-MDEA-DETA(乙醇胺-N-甲基二乙醇胺-二乙烯三胺)、PAMAM(聚酰胺胺)4种有机胺吸收解吸CO2进行研究。探讨了吸收速率、吸收量、再生温度、再生效率对CO2吸收和解吸过程的影响规律。结果表明,1mol/L的PAMAM的吸收速率为2.8×107mol/L,吸收量0.32mol,再生温度95℃,再生效率93.56%,吸收解吸效果最佳,PAMAM是吸收烟气中CO2的高效吸收剂。

二氧化碳吸收剂中水分对七氟醚分解反应的影响

目的 研究模拟紧闭反应器内干燥的二氧化碳 (CO2 )吸收剂及自身含水对七氟醚分解的影响。方法 在紧闭反应器 (1 6 0ml)内 ,分别装钠石灰、钡石灰、干燥钠石灰和干燥钡石灰 (各 2 5g)。在密闭状态下注入液态的七氟醚 4 0 0 μl,放入 5 0℃水浴内反应 6h ,分别在 5、1 5、30、4 5、6 0min、以后每 30分钟至 36 0分钟采样 ,用气相色谱法分析。测定七氟醚的分解产物。结果 钠石灰组出现复合物A、B ,在其他组七氟醚产生 5种分解产物。复合物A∶干燥钡石灰 >干燥钠石灰 >钡石灰和钠石灰组。干燥钡石灰组明显高于其他两组 (P <0 0 5 )。复合物B∶干燥钡石灰组 <钡石灰组 <干燥钠石灰组 (P <0 0 5 )。复合物C、D、E ,以干燥钡石灰组最为明显 (P <0 0 5 )。各组均未检测到CO。结论 在 5 0℃的紧闭反应器内 ,七氟醚与干燥的CO2 吸收剂反应剧烈 ,未产生CO ;国产钠石灰优于钡石灰 。

相变吸收剂捕集二氧化碳的研究进展

人类工业活动排放的大量CO_2气体是导致全球变暖的主要因素,CO_2捕集、封存与利用(CCUS)是实现碳减排和应对全球变暖最有效的技术方向。常用的CO_2捕集技术中,采用有机胺类化学吸收剂的水溶液捕集CO_2面临的主要技术难题是再生能耗高,如何降低能耗将直接关系到CCUS技术的未来走向。相变吸收剂在吸收CO_2时具有优异的吸收特性,而且可分离为液-液或液-固两相,其中一相富集CO_2,在降低能耗方面呈现出较大优势。通过对传统有机胺水溶液脱除CO_2工艺的能耗结构进行分析,综述了CO_2相变吸收体系在碳捕集方面的研究现状,并对相变吸收剂的研究动向和技术发展前景进行了展望:探索相变吸收剂的相变机理,解决其组成和工艺稳定性问题;开展微胶囊、极性摆动等新型吸收剂和耐热酶、固体酸等催化再生技术方面的研究。

二氧化碳脱除技术研究综述

近年来,温室气体排放的逐年加剧带来日益严重的气候变化问题,已经引起国内外广泛的关注,二氧化碳的脱除技术也逐渐受到重视。介绍了烟气中二氧化碳的脱除技术的分类方法,从研究现状、捕集原理和优缺点等方面对常见的物理吸收法、化学吸收法、固体吸附法和膜分离法进行总结,并着重介绍了工业上应用广泛的化学吸收法。

烟气二氧化碳捕集胺类吸收剂研究进展

[目的]胺类化学吸收法是目前燃烧后捕集烟气CO_2最成熟的技术,但存在捕集能耗过高的问题,开发新型吸收剂替代传统MEA吸收剂是降低能耗的重要途径。[方法]根据近些年公开文献报道的胺类吸收剂组成,将其分成单一吸收剂、混合胺吸收剂、两相吸收剂和非水吸收剂四类,并对这四类吸收剂的技术特点、研究现状和存在问题进行了介绍。[结果]混合胺结合了不同单一胺类的优点,能较好满足高吸收速率,高吸收容量和低能耗的要求;而相变吸收剂和无水吸收剂为新一代吸收剂,潜力巨大,但仍需深入研究改进。[结论]相比而言,混合胺型吸收剂更为成熟,短期内进行工业化应用更具优势。

相变吸收剂捕集二氧化碳的研究进展

人类工业活动排放的大量CO2气体是导致全球变暖的主要因素，CO2捕集、封存与利用（CCUS）是实现碳减排和应对全球变暖最有效的技术方向。常用的CO2捕集技术中，采用有机胺类化学吸收剂的水溶液捕集CO2面临的主要技术难题是再生能耗高，如何降低能耗将直接关系到CCUS技术的未来走向。相变吸收剂在吸收CO2时具有优异的吸收特性，而且可分离为液-液或液-固两相，其中一相富集CO2，在降低能耗方面呈现出较大优势。通过对传统有机胺水溶液脱除CO2工艺的能耗结构进行分析，综述了CO2相变吸收体系在碳捕集方面的研究现状，并对相变吸收剂的研究动向和技术发展前景进行了展望：探索相变吸收剂的相变机理，解决其组成和工艺稳定性问题；开展微胶囊、极性摆动等新型吸收剂和耐热酶、固体酸等催化再生技术方面的研究。