MgO吸附剂捕集CO2的研究进展

徐运飞，李英杰，王 涛，雷文涛

(1.山东大学 能源与动力工程学院，山东 济南 250061；2.山东纳鑫电力科技有限公司，山东 济南 250101)

0 引 言

随着工业化的推进，化石燃料大量开发利用，CO2等温室气体大量排放造成的全球气候变化是21世纪以来人类面临的严峻挑战之一,世界各国对控制和减少碳排放已达成共识[1]。煤炭是我国能源消耗的主体，煤气化或煤燃烧发电技术的飞速发展已成为社会发展不可缺少的推动力，但能源消耗与CO2排放等环境问题日益突出。因此将煤气化或燃烧发电系统与CCUS技术结合，可在获得高效率的同时有效减少CO2排放，为煤发电技术提供新的发展方向[2]。CCUS技术主要是指将CO2从化石燃料、工业流程或火电厂的排放废气中分离出，运输到特定地点加以利用或封存，以实现被捕集CO2与大气的长期隔离[3]。

利用固体吸附剂捕集CO2是CCUS技术中常用的方法。固体吸附剂主要分为：低温固体吸附剂(如固体胺、沸石等[4])、中温固体吸附剂(如类水滑石衍生物(LDH)、MgO等[5])、高温固体吸附剂(如CaO基材料等[6])。MgO具有理论CO2吸附能力高、无毒性、成本低、工作温度范围宽和再生温度相对较低等优点，因而具有较大工业应用潜力。MgO可在200～400 ℃内捕集CO2，在450～500 ℃再生[7-8]。本文对MgO吸附剂捕集CO2研究进行了总结，介绍了MgO吸附CO2的性能变化，分析总结了提高MgO吸附剂捕集CO2性能的方法，并对MgO捕集CO2技术进行了总结及展望。

1 MgO基材料吸附CO2特性

MgO捕集CO2反应主要以化学吸附为主，CO2与MgO在200～400 ℃下发生化学反应，生成MgCO3。MgCO3在450～500 ℃下逆向脱附再生成MgO和CO2。……