为应对温室效应引起的全球气候变化问题,发展具有经济、高效、规模化的燃煤电厂CO₂减排技术刻不容缓。目前工业上应用较为广泛的胺法吸收CO₂工艺还存在着吸收容量小、再生能耗大等缺陷,针对此本文开展了基于有机胺的多元混合体系吸收CO₂的实验研究,从混合胺和有机胺相变吸收两条路径出发,研究探索了提升吸收剂捕集CO₂性能的改进方案,分析得到了几种综合性能较优的有机胺多元混合吸收剂,为改善现有的燃煤电厂碳捕集工艺提供了一定的理论指导。通过固定床吸收解吸实验以及C80微量热实验,筛选了六种常见有机胺开展了CO₂吸收性能研究。其中,环胺PZ和烯胺DETA表现出优异的吸收性能,在此基础上,开展了混合胺吸收CO₂的实验研究。在MEA中添加PZ和DETA,得到了一种综合性能较优的混合胺吸收剂（20%MEA+5%DETA+5%PZ）,其吸收速率和吸收容量相比传统的30%MEA分别提高了7%和15%,且再生能耗降低了6%,多次循环后其稳定循环吸收容量提高了15%。此外,为提升吸收剂性能,将PZ与DETA直接混合得到一种新的混合胺吸收剂,研究结果表明,在配比为10%PZ+20%DETA时,与传统的30%MEA相比,该混合胺的吸收容量提升了42%,初始吸收率提升了9%,再生能耗降低了9%,多次循环后的稳定循环吸收容量提高了55%。为进一步降低再生能耗,选择DETA/正丙醇/水相变吸收剂进行了CO₂吸收实验。与传统的胺溶液相比,该相变吸收剂表现出更高的吸收能力、吸收效率以及更低的再生能耗。研究结果显示,DETA/正丙醇/水相变体系的最佳配比为30%DETA+30%正丙醇+40%H₂O,其吸收容量相比传统的30%MEA提高了53.5%,再生能耗下降了27%,具有较大的节能潜力。在CO₂吸收之后,饱和吸收溶液分成两层,其中下层中富集了90%以上的CO₂。通过实验现象和¹³C NMR表征结果,DETA/正丙醇/水相变吸收剂吸收CO₂的化学反应和相变机理得到进一步明确。在吸收过程中,CO₂与DETA反应形成氨基甲酸酯,部分氨基甲酸酯又会逐渐水解形成碳酸氢盐。吸收饱和后,反应生成的氨基甲酸盐溶于水不溶于正丙醇,且密度大于正丙醇,氨基甲酸盐会逐渐富集在下层中,和上层的正丙醇形成分层现象。