文 献 综 述

1.1 研究背景和意义

随着经济和社会的发展，石油、煤、天然气等化石燃料燃烧所导致的空气污染和温室效应已对全球环境造成了严重的威胁，全球气候变暖和温室效应是所有国家可持续发展所面临的共同挑战。温室气体包括CO₂、CH₄、N₂O和氢氟烃等4种温室效应气体，根据IPCC（The Intergovernmental Panel on Climate Change）报告，引起全球气候变暖的4种温室效应气体中，CO₂的温室效应占60%^[1]，因此，减少二氧化碳的排放量，已成为应对气候变暖的最重要的技术路线之一。

解决温室效应的根本方法在于通过新技术研发的提高转化和利用效率、降低化石能源的使用量，进而减少温室气体的排放；或是使用清洁无污染的新能源。目前的能源结构决定了人类只能大量依赖化石燃料，因此，发达国家科研机构的研究方向指向了CO₂捕集、转运以及封存技术的开发来降低CO₂对环境造成的危害。

1.2 CO₂捕集技术研究进展

目前工业上CO₂的固定方法有：吸收法、吸附法、膜分离法和低温分离法等。

1.2.1 吸收法

1）化学吸收法

化学吸收法^[2,3]是利用二氧化碳和吸收液之间的化学反应将二氧化碳从排气中分离出来的方法，同时利用反应的逆反应进行吸收剂的再生。所用的化学溶剂一般是K₂CO₃水溶液或乙醇胺类的水溶液。

热碳酸钾法常见方法^[4]有Benfied法（吸收剂中K₂CO₃质量分数为25%~30%，二乙醇胺1%~6%，加适量V₂O₅作催化吸收剂和防腐蚀剂），砷碱法（K₂CO₃质量分数23%，As₂O₃12%，或者氨基乙酸和V₂O₅来代替As₂O₃），卡苏尔法（K₂CO₃、胺、V₂O₅），改良热碳酸碱法（K₂CO₃、乙醇胺盐、V₂O₅）。