Chemische Absorptionsmethode
Bei der chemischen Kohlendioxidabsorption wird die chemische Reaktion zwischen chemischen Reagenzien und Kohlendioxid genutzt, um Kohlendioxid aus dem Rauchgas abzutrennen. Es fängt CO2 ein, indem es die Eigenschaft bestimmter chemischer Reagenzien nutzt, mit CO2 zu reagieren und Verbindungen zu bilden. Es eignet sich für Anwendungen mit niedrigen CO2-Konzentrationen/Partialdrücken, wie z. B. der Rauchgasabscheidung in Kohlekraftwerken, Zementwerken und Stahlwerken. Diese Methode ist relativ ausgereift und es gibt bereits industrielle Demonstrationen, obwohl der Umfang der Ausrüstung gering ist.
Physikalische Absorptionsmethode
Die physikalische Absorptionserfassung nutzt die Eigenschaft, dass bestimmte physikalische Lösungsmittel eine viel höhere Löslichkeit für Kohlendioxid als andere Komponenten im Rauchgas haben, um die Trennung von Kohlendioxid von anderen Komponenten zu erreichen. Einfangprozesse unter Verwendung physikalischer Reagenzien lassen sich hauptsächlich in zwei Kategorien einteilen: Die eine verwendet Polyethylenglykoldimethylether als Einfangreagenz. Zu den typischen Prozessen gehören der von Union Carbide entwickelte Selexol-Prozess und der vom Nanjing Chemical Industry Research Institute in meinem Land entwickelte NHD-Prozess. die andere verwendet Methanol als Einfangreagens, wobei ein typisches Verfahren das von Linde und Lurgi in Deutschland gemeinsam entwickelte Rectisol-Methanolwaschverfahren bei niedriger-Temperatur ist.
Physikalisch-chemische Absorption
Neben rein chemischen und physikalischen Absorptionserfassungsmethoden haben einige Unternehmen Erfassungsverfahren mit gemischten Reagenzien entwickelt, die chemische und physikalische Reagenzien kombinieren. Dies nutzt die Leistungsvorteile beider Methoden und wird als physikalisch-chemische Absorptionserfassung bezeichnet.
Neuartige Erfassungstechnologien
A. Adsorptionstrennungstechnologie
Die Adsorptionstrennungstechnologie nutzt den Unterschied in der Anziehung zwischen aktiven Stellen auf der Adsorptionsmitteloberfläche und verschiedenen Gasmolekülen, um verschiedene Gaskomponenten zu trennen. Die Gashandhabungskapazität eines Adsorptionsmittels hängt im Allgemeinen von seiner spezifischen Oberfläche ab; Je größer die spezifische Oberfläche, desto stärker ist die Gashandhabungskapazität. Daher handelt es sich bei Adsorbentien im Allgemeinen um poröse Materialien. Zu den häufig verwendeten Adsorptionsmitteln gehören Molekularsiebe, Aktivkohle, Kieselgel und aktiviertes Aluminiumoxid oder Kombinationen aus zwei oder mehr Adsorptionsmitteln. Untersuchungen zeigen, dass die meisten Adsorptionsmittel aufgrund der inhärenten Eigenschaften der molekularen räumlichen Struktur und Polarität von Kohlendioxid eine größere Adsorptionskapazität für Kohlendioxid haben als andere Gase wie Methan, Kohlenmonoxid, Wasserstoff und Stickstoff. Daher können die meisten Adsorbentien zur Kohlendioxidabtrennung verwendet werden.
B. Adsorptionstrennungstechnologie
Die Membrantrennung ist eine Methode zur Kohlendioxidabscheidung, die die unterschiedlichen Permeationsraten verschiedener Gaskomponenten in bestimmten Membranmaterialien nutzt. Der Kern der Membrantrenntechnologie besteht in der Identifizierung von Membranmaterialien mit selektiver Permeabilität für verschiedene Gaskomponenten; Dabei handelt es sich oft um semi-durchlässige, nicht-poröse Membranen. Die Gaspermeation in der Membran folgt einem Auflösungs-{4}}Diffusionsmechanismus: Auf einer Seite der Membran adsorbierte Gasmoleküle lösen sich auf, diffundieren unter dem Einfluss des Konzentrationsgradienten in die Membran und desorbieren dann auf der anderen Seite. Da verschiedene Gase unterschiedliche Auflösungs- und Diffusionsgeschwindigkeiten in der Membran aufweisen, kann die Trennung verschiedener Gaskomponenten erreicht werden.