超重力技术及其在CO2捕集中的应用
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０ 引 言
自工业 革命 以来 ，温 室气 体 大量排 放 ，从 而 引起 温 室 效 应 ，影 响着 人类 的生 存 环 境 ，如 果 不 加 以控 制 ，将 给 人类 带 来灾 难 。Ｃ Ｏ 是 对温 室 效应 贡 献最 大 的人 为温 室气 体 ，超 过 了 ６ ０ ％，其 中化 石燃 料所 排放 的Ｃ Ｏ ： 占温 室 气 体 总排 放 量 的 ８ ２ ％１ Ｊ 】 。 根据 国际 能 源 署 （ Ｉ Ｅ Ａ ） 的统 计 ，在过 去 ３ Ｏ 年 全 球碳 排 放 的增 量
Ｃ Ｏ ： 捕集 中的应用 。
和天然气的使用。因此 ，控制温室效应的重点应主要 控 制 化石 燃料 的燃 烧所 引起 的温 室效 应 。 目前 ，国际 上主要有ｉ种 Ｃ Ｏ 减排模式嘲 ，即 ：提高能源利用率 和转 化 率 ，节 约 用 能 ，如 发 展 整 体 煤 气 化 联 合 循 环 （ Ｉ Ｇ Ｃ Ｃ ） 、超 超 临界发 电技 术等先 进发 电技术 ；采 用 替 代 燃 料 ，大力 发展 低碳 能源 、核 能 、可再 生 能源 ；从 化 石燃料 的利用 中分离 回收 Ｃ Ｏ ，即 Ｃ Ｏ 的 捕 集 技 术 。但是 ，受制于 目 前 的技术等原因，前两种技术不 可能 在 短期 内实现 Ｃ Ｏ 的大量 减 排 。Ｃ Ｏ ： 的捕集 技 术 在化 工生 产 中 已经有 了较 长 的发 展历 史 ，此 项技 术 可 以在 近期 内实 现 Ｃ Ｏ 和大 气 的长期 分离 。 因此 Ｃ Ｏ 捕
刘继勇 ，李芳芹 ，张晓峰
（ 上海 电力学院能源 与机械工程 学院 ，上海 ２ ０ ０ ０ ９ ０ ） 摘 要 ： 基 于 目前温 室效应越 来越 受到 重视 ，而现在 的 Ｃ Ｏ ： 捕 集技 术能耗 高、脱除效率低等 固有缺 点，介绍 了超 重力
技术及其基 本原理和旋转填料床的基本型式，并且简述 了超重力技术在二氧化碳捕 集 中的机理与应用。 关键词 ： 温 室效应；化 学吸收法；超 重力 ；Ｃ Ｏ ２ 捕 集
中 ，４ ０ ％来 自煤炭 燃 烧 ，３ １ ％和 ２ ９ ％分 别来 自于石 油
集 技术 受 到 了 国际社 会 的重 视 。 目前 ，Ｃ Ｏ 捕集 技 术 有很 多种 ，例 如 ：燃烧 前捕 集 、富氧燃 烧技 术 、化 学 链 燃烧 技术 和燃烧 后捕 集 技术 。燃 烧后 捕集 技术 又包 括 化学 吸收 法 、物理 吸收 法 、物理 吸 附法 、化 学 吸附 法 、膜 分 离 技 术 等 ，现 在 化 学 吸 收 法 占据 主 流 位 置Ｉ ３ １ 。影 响 化 学法 捕 集 Ｃ Ｏ 效 率 的 ２个 因素 ：气 液 传 质速率和溶剂吸收速率。溶剂吸收速率 问题可 以通过 研 发各 种 的新 的吸收 剂解 决 ，气 液传 质速 率则 要 利用 超 重力 技术 。超 重力 技术 作为 一种 新 型 的强化 传递 过 程 的技术 ，应用 于化 工 、环境 、材料 等领 域 中 ，取得 了很好 的强化效 果 。本 文主要 介 绍超 重力 技术 及 其在
Ｌ Ｉ Ｕ Ｊ ｉ － ｙ ｏ ｎ ｇ， Ｌ Ｉ Ｆ ａ ｎ ｇ － ｑ ｉ ｎ ， Ｚ ＨＡＮＧ Ｘｉ ａ ｏ — ｆ ｅ ｎ ｇ
（ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ０ ９ ０ ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
２ ０ １ ３年第 １ ０期 （ 总第 ９ ７期 ）
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缸 ｉ ｊ Ｉ－ 昙 ；
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２ ０ １ ３年 １ ０月
技 术研 究：
超 重力技术及 其在 Ｃ Ｏ２ 捕集 中： Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｍｏ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｍｏ ｒ ｅ ａ ｔ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ｕ ｐ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ ｈ ｏ ｕ ｓ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ Ｃ Ｏ２ ｃ ａ ｐ ｔ ｕ ｒ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ｈ ａ ｖ ｅ ｉ ｎ ｈ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ
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中图 分 类号 ： Ｘ ３ ２ 文 献 标识 码 ： Ａ 文 章 编号 ： ２ ０ ９ ５ — ０ ８ ０ ２ 一 （ ２ ０ １ ３ ） １ ０ — ０ ０ ７ ８ — ０ ３
Ｇｒ ａ ｖ ｉ ｔ ｙ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｉ ｔ ｓ Ａｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ Ｃａ ｒ ｂ ｏ ｎ Ｄｉ ｏ ｘ ｉ ｄｅ Ｃａ ｐ ｔ ｕｒ ｅ
０ 引 言
自工业 革命 以来 ，温 室气 体 大量排 放 ，从 而 引起 温 室 效 应 ，影 响着 人类 的生 存 环 境 ，如 果 不 加 以控 制 ，将 给 人类 带 来灾 难 。Ｃ Ｏ 是 对温 室 效应 贡 献最 大 的人 为温 室气 体 ，超 过 了 ６ ０ ％，其 中化 石燃 料所 排放 的Ｃ Ｏ ： 占温 室 气 体 总排 放 量 的 ８ ２ ％１ Ｊ 】 。 根据 国际 能 源 署 （ Ｉ Ｅ Ａ ） 的统 计 ，在过 去 ３ Ｏ 年 全 球碳 排 放 的增 量
Ｃ Ｏ ： 捕集 中的应用 。
和天然气的使用。因此 ，控制温室效应的重点应主要 控 制 化石 燃料 的燃 烧所 引起 的温 室效 应 。 目前 ，国际 上主要有ｉ种 Ｃ Ｏ 减排模式嘲 ，即 ：提高能源利用率 和转 化 率 ，节 约 用 能 ，如 发 展 整 体 煤 气 化 联 合 循 环 （ Ｉ Ｇ Ｃ Ｃ ） 、超 超 临界发 电技 术等先 进发 电技术 ；采 用 替 代 燃 料 ，大力 发展 低碳 能源 、核 能 、可再 生 能源 ；从 化 石燃料 的利用 中分离 回收 Ｃ Ｏ ，即 Ｃ Ｏ 的 捕 集 技 术 。但是 ，受制于 目 前 的技术等原因，前两种技术不 可能 在 短期 内实现 Ｃ Ｏ 的大量 减 排 。Ｃ Ｏ ： 的捕集 技 术 在化 工生 产 中 已经有 了较 长 的发 展历 史 ，此 项技 术 可 以在 近期 内实 现 Ｃ Ｏ 和大 气 的长期 分离 。 因此 Ｃ Ｏ 捕
刘继勇 ，李芳芹 ，张晓峰
（ 上海 电力学院能源 与机械工程 学院 ，上海 ２ ０ ０ ０ ９ ０ ） 摘 要 ： 基 于 目前温 室效应越 来越 受到 重视 ，而现在 的 Ｃ Ｏ ： 捕 集技 术能耗 高、脱除效率低等 固有缺 点，介绍 了超 重力
技术及其基 本原理和旋转填料床的基本型式，并且简述 了超重力技术在二氧化碳捕 集 中的机理与应用。 关键词 ： 温 室效应；化 学吸收法；超 重力 ；Ｃ Ｏ ２ 捕 集
中 ，４ ０ ％来 自煤炭 燃 烧 ，３ １ ％和 ２ ９ ％分 别来 自于石 油
集 技术 受 到 了 国际社 会 的重 视 。 目前 ，Ｃ Ｏ 捕集 技 术 有很 多种 ，例 如 ：燃烧 前捕 集 、富氧燃 烧技 术 、化 学 链 燃烧 技术 和燃烧 后捕 集 技术 。燃 烧后 捕集 技术 又包 括 化学 吸收 法 、物理 吸收 法 、物理 吸 附法 、化 学 吸附 法 、膜 分 离 技 术 等 ，现 在 化 学 吸 收 法 占据 主 流 位 置Ｉ ３ １ 。影 响 化 学法 捕 集 Ｃ Ｏ 效 率 的 ２个 因素 ：气 液 传 质速率和溶剂吸收速率。溶剂吸收速率 问题可 以通过 研 发各 种 的新 的吸收 剂解 决 ，气 液传 质速 率则 要 利用 超 重力 技术 。超 重力 技术 作为 一种 新 型 的强化 传递 过 程 的技术 ，应用 于化 工 、环境 、材料 等领 域 中 ，取得 了很好 的强化效 果 。本 文主要 介 绍超 重力 技术 及 其在
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２ ０ １ ３年第 １ ０期 （ 总第 ９ ７期 ）
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缸 ｉ ｊ Ｉ－ 昙 ；
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２ ０ １ ３年 １ ０月
技 术研 究：
超 重力技术及 其在 Ｃ Ｏ２ 捕集 中： Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｍｏ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｍｏ ｒ ｅ ａ ｔ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ｕ ｐ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｇ ｒ ｅ ｅ ｎ ｈ ｏ ｕ ｓ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ Ｃ Ｏ２ ｃ ａ ｐ ｔ ｕ ｒ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ｈ ａ ｖ ｅ ｉ ｎ ｈ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ
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中图 分 类号 ： Ｘ ３ ２ 文 献 标识 码 ： Ａ 文 章 编号 ： ２ ０ ９ ５ — ０ ８ ０ ２ 一 （ ２ ０ １ ３ ） １ ０ — ０ ０ ７ ８ — ０ ３
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