二氧化碳选择性吸收方法的研究进展

付 新

(渭南师范学院化学与生命科学学院，陕西 渭南 714000)

随着以煤和石油为代表的化石燃料的大量使用，CO2的排放量急剧增大，导致温室效应[1]并严重威胁着人类的生存。预计2030年前后CO2排放问题将成为制约我国经济增长的主要因素之一[2]。

CO2作为潜在资源在农业、机械、化工等行业应用广泛，而在工业原料气制备过程中无论选取哪种原料和工艺方法，所制粗合成气均含一定量CO2，因此，产品合成前的脱碳处理[3]受到研究者的广泛关注[4]。作者在此对CO2吸收方法(物理吸收法、化学吸收法和膜吸收法)进行了综述，并就各自的优缺点进行分析。

1 物理吸收法

物理吸收法是利用吸收剂对原料混合气中CO2的选择性可逆吸附作用来吸收CO2。物理吸收法[5]包括PSA法和TSA法：PSA法[6]是利用吸收量随压力变化而使CO2得到分离，如加压水洗法；TSA法是利用吸收量随温度变化而使CO2得到分离。常用的吸收剂有水、甲醇、碳酸丙烯酯等。

1.1 水洗法

水洗法应用最早，流程简单，运行可靠，吸收剂水廉价易得，但其设备庞大、电耗高、产品纯度低、会造成污染，一般不采用。

1.2 甲醇法

低温甲醇法应用较早，流程简单，运行可靠，能耗比水洗法低，产品纯度较高，但是为达到吸收操作所需低温需使用耐低温钢材、配套制冷系统，因此装置投资较大。

1.3 碳酸丙烯酯法

碳酸丙烯酯法是近年来中小型氨厂常用的脱碳和回收CO2的方法，具有无毒、腐蚀性小、能耗低等优点，但吸收剂损耗大、操作费用高。

2 化学吸收法

化学吸收法是利用碱性化学溶剂在常温、常压下与CO2反应生成不稳定盐，然后再通过加热的方式使其再生出来，从而获得CO2产品。……