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摘要
基于有机胺的化学吸收法是燃烧后CO2捕集行之有效的技术之一。然而，传统有机胺法的高再生能耗使其工业推广及应用受限。为降低CO2捕集能耗，相变吸收剂应运而生。该类吸收剂吸收CO2后由均相变为互不相溶的两相，CO2主要富集于其中一相，仅需分离CO2富相用于再生，即可大幅减少再生体积进而降低吸收剂捕集CO2的再生能耗。相变吸收剂包括液-液相变吸收剂和固-液相变吸收剂，后者的CO2吸收产物能以固体形式从溶液中沉淀析出，可实现产物快速分离，成为近年来相变吸收剂的研究热点。根据吸收剂的组分构成，固-液相变CO2吸收剂主要可归为3类：有机胺非水溶液、盐溶液和离子液体固-液相变吸收剂。有机胺非水溶液以有机胺作为吸收活性组分、有机溶剂充当相分离剂，具有吸收速率快、腐蚀性小的优点，但其吸收CO2后固相产物易形成黏稠胶状物且再生较困难；盐类固-液相变吸收剂主要包括氨基酸盐和碳酸盐水溶液或贫水溶液，具有成本低、原料易得的优点，但现有盐类相变吸收剂的固-液相变特性及相分离效率有待进一步改善；离子液固-液相变吸收剂主要有常规离子液（溶剂）/有机胺（活性组分）和功能化离子液（活性组分）/有机试剂（溶剂）2种体系，具有热稳定性好和再生效率高等特点，但离子液体合成较复杂且使用成本较高。总之，相比于传统有机胺吸收剂，固-液相变CO2吸收剂具有较大的节能潜力，有望为高效低能耗的CO2捕集提供新的选择。目前固-液相变CO2吸收剂的开发还处于试验研究阶段，要推动其实际应用，今后的工作应侧重于吸收剂的构建方法、相变机制、热力学、动力学及工艺优化等问题的研究。
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单位桂林理工大学; 环境科学与工程学院
