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CO2是导致全球气候变暖最主要的人为排放温室气体,而电厂烟气排放在导致CO2排放量显著增加的问题上起到了举足轻重的影响。当今社会,缓解温室效应问题在全球范围内都势在必行,因此对烟气脱碳的研究刻不容缓。脱除烟气中CO2的方法有包括物理吸附、化学吸收、富氧燃烧、化学链燃烧、离子液体以及电化学法等等。在众多方法中,本试验选取了膜吸收法,进行深入试验研究。吸收液与CO2的反应机理各不相同,常用吸收液有醇胺溶液、甘氨酸盐等。在醇胺溶液吸收CO2的试验中发现,伯胺与仲胺的吸收速率比叔胺快,这由他们各自的分子结构所决定的,叔胺的氮原子上没有质子,需要依靠CO2水解方能间接与之反应。根据工艺流程分别组装膜吸收与膜解吸试验平台,在试验平台进行一系列的比较试验。对于同种吸收液不同工况下、同种试验条件下不同吸收液对CO2的脱除效果和CO2的传质速率进行了深入研究,并选取MEA水溶液作为吸收液研究其最佳吸收效果时的试验条件。同时对膜解吸试验也做一系列研究。在膜吸收试验中,选取PG水溶液、MEA水溶液以及MDEA水溶液作为吸收液研究各种吸收液在连续循环试验中的表现,结果发现PG、MEA水溶液同条件下对CO2的脱除率与传质速率高于MDEA,而MDEA吸收负荷大于二者。而对于同种吸收液来说,吸收液浓度在2mol/L以下时,增加吸收液浓度,脱除率也随之增加,即脱除率由高到低依次为:2mol/L>1.5mol/L>1mol/L>0.5mol/L,当高于2mol/L时,脱除率2mol/L>3mol/L。这说明当浓度高于临界值时,增加浓度反而会导致脱除率降低。对于工业运用最为广泛的MEA水溶液作为脱除CO2的吸收液采用单一变量原则进行试验,结果表明,当吸收液浓度保持在1mol/L左右,液体温度控制为35℃,液体流速为0.057m/s,模拟烟气温度25℃,流速0.160m/s时,通过聚丙烯中空纤维膜接触器时,脱除率最为理想,可达90%以上。在连续循环试验中,吸收液在长时间运行后会使膜接触器润湿,脱除效果显著降低。在膜解吸试验中,通过改变吸收液种类,得出同等条件下MDEA的解吸率比MEA和PG高,解吸效果最佳。吸收液的温度由60℃增加到80℃时,MEA,MDEA和PG对应的CO2解吸率分别增加了17%,44%和25%。吸收液的浓度由0.5mol/L增加到3mol/L时,MEA,MDEA和PG吸收率的增长率分别为111.76%,95.12%和96.15%。加快吸收液的流速,则会使得解吸率减小。其中在流速为0.001m/s时,MEA,MDEA和PG水溶液的解吸率分别为23%,46%和32%。当流速增加到0.020m/s时,三种吸收液解吸率降到11%,27%和16%。同时,初步研究了膜吸收-膜解吸循环试验,得出结论:当膜解吸配合膜吸收试验循环运行时,将提高膜吸收试验的吸收效果。而且由比较试验结果看出膜解吸不仅能耗相对热解吸低,而且解吸效果更好。最后指出了本试验进行当中可能存在的缺陷与不足,对未来提出相应的展望,并对如何更好的将工业中膜吸收与膜解吸合为一体提出期望。