CO2液相吸收设备的应用现状与进展

杨静怡，高姣丽，曹丽琼，成怀刚，薛芳斌

(山西大学 资源与环境工程研究所 CO2减排与资源化利用教育部工程研究中心，山西 太原 030006)

为了缓解温室效应对全球气候的影响，对温室气体CO2吸收过程的研究得到了广泛关注[1]。CO2吸收剂种类很多，主要包括固态金属氧化物、液体有机醇胺等。在CO2的吸收剂中，液相吸收剂对CO2的吸收率比较高，其中除醇胺溶液以外还可以使用氨水及热钾碱溶液等碱性溶液。目前利用液相吸收剂对CO2进行吸收的反应体系已经相对成熟，由此也催生了多种反应设备，而选择合适的吸收设备型式是进行CO2吸收工艺的关键环节之一。

据已有关于CO2吸收的研究，吸收过程可以通过多种设备完成，最常见的主要有釜式设备、塔式设备、膜反应器及超重力反应器等。根据工艺目的和设备型式的差异，吸收设备的工作能力一般按照CO2的吸收率或去除率来予以表征。釜式设备通过控制釜内的温度来促进吸收剂对CO2的吸收或去除[2]。塔式设备包括喷淋塔、填料塔和鼓泡塔等多种形式，且不同形式的吸收塔对应不同的气液接触形式，通过控制气液流量等操作条件实现对CO2的高效吸收。膜反应器通过膜组件将CO2与吸收剂分隔开，可以克服传统反应器中的鼓泡、溢流等现象[3]，提高了CO2的吸收率。超重力反应器通过填料和转子来强化吸收过程，填料加大了吸收剂与CO2的接触面积，而转子使气液接触面不断更新，两者共同作用进一步提高了CO2的吸收率或去除率[4]。……