摘要：煤将仍然是中国经济发展中的主要燃料,据估计,到2030年,煤碳的消耗比例将不会低于60％.同时,火力发电会产生一系列短期和长期的环境污染问题如空气污染和CO2排放,为了缓解这些问题,一些包括洁净煤能源的开发和从烟气中捕集CO2的示范工程措施已经实施.使用胺类溶剂,首先是醇胺来进行活性吸收CO2是一种成熟和广泛使用的捕集技术,然而,胺类溶剂会引起操作成本的增加和导致捕集系统长期运行时性能的恶化.溶剂降解发生于胺和烟气中的O2,SOx,NOx,HCl等组分之间或溶剂中的杂质间的不可逆化学反应,溶剂通过氧化过程或副反应变为降解产物.这种方法典型的反应产物是热稳定性盐(HSS),这种盐在汽提塔中不能再生,从而导致溶剂损失和一些其他诸如腐蚀、起泡等问题.目前为止,石油化学一般依靠清洗,过滤,热回收和离子交换.然而,这些成熟的技术需要大量的化学品和能源的使用,以保持高的溶剂质量.由于电渗析(ED)在捕集火电厂产生的CO2时与其他组分(如氧气)可能有不同的边界条件,它成为一种非常有希望的回收溶剂的取代技术,ED使得一些不需要的化合物如HSS可以以阳离子或阴离子的形式从醇胺流动相中去除.本报告将首次详细报道通过ED技术回收CO2的实验.这种方法在位于德国海尔布隆的EnBW AGCO2捕集示范试验工厂的实际使用中得到了验证.这个试验工厂的设计为日捕集CO2 7.2t和在使用不同各类胺溶剂时捕集率为90％.这种ED回收方法,在30％的基准乙醇胺(MEA)溶剂回收试验中得到了验证,回收是在TIPS RAS发明的试验电渗析单元中进行的.电渗析单元的测试是通过稀乙醇胺溶剂(MEA)溶剂(35℃,CO2含量约0.2 mol/mol)进行,此溶剂取自于进入吸收塔前的稀释冷却液.为了研究HSS堆积和它对电渗析单元的性能影响,电渗析回收实验所取溶剂为试验电厂连续运行200,400,535和972 h溶剂.可以看出,HSS已成功的从各时段降解的溶剂中去除,不仅如此,在经过MEA溶剂实际测试数周后,电渗析装置的性能并没有明显的差异,可以预期所选用的膜在实际MEA条件下使用时将具有长期稳定性.本报告将囊括在长期运行后单个HSS阴离子的传输行为,MEA的流动性和膜的评估.
