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环境工程 2007年12月第25卷第6期 53 膜基一号傩吸收藕合技市回收号体C02+ 陆建刚1 王连军2 郑有飞1 陈敏东1 (1．南京信息工程大学环境科学与工程学院，江苏南京210044；2．南京理工大学化工学院，江苏南京210094) 摘要 经过20多年的开发，膜基．气体吸收耦合技术(简称膜吸收)的研究已取得显著的进展，在此综述了膜吸收的特 。点和过程，着重介绍了膜吸收的传质过程和动力学以及化学增强因子等方面的研究，总结了膜吸收在脱除和回收气体 C02方面的研究迸展。 关键词 膜基气体吸收 二氧化碳 传质动力学 化学增强因子 O 引言 在脱除和回收CO，方面的研究进展。 温室效应引起的地球环境的变化导致全球气候 1膜吸收技术 持续变暖，引起了一系列严重后果，如病虫灾害增加； 1．1 膜分离和膜吸收及其特点 海平面上升；气候反常，海洋风暴增多；土地干旱，沙 膜吸收涉及膜接触器和溶液吸收，是两项技术的 漠化面积增大等。温室气体包括C02、H：O、CH4、0，、组合，通常膜采用疏水性微孑L中空纤维，其在传质过 NO。和CFCS。cO：是主要的温室气体，占总温室气程中起到气液两相隔膜(屏障)的作用，气体从膜一侧 体的50％以上…。现代工业的迅猛发展，尤其是天 的气相穿过膜微孔扩散到另一侧的液相，被液相(吸 然矿物燃料(如煤、石油、天然气等)的大规模使用是 收剂)吸收，膜对气相中的组分无选择性，吸收剂对组 大气中CQ含量增加的主要原因|21。如何减少全球分的选择性起关键作用。传统的膜分离技术，如微 CO，的排放量缓解温室效应，关系到人类的生存与发 滤、超滤、纳滤、反渗透等，其传质驱动力通常是压差， 膜本身具有选择性，膜的两侧通常为相同的物相，分 展。1997年12月149个国家和地区在日本京都召开 了《联合国气候变化框架公约》缔约国会议，通过了 离机理通常是孔径筛分、溶解．扩散掣4’；而膜吸收的 驱动力通常是浓度差，膜一侧为气相，另一侧为液相， 《京都议定书》，2005年2月16日《京都议定书》正式 膜的微孔只是扩散传质通道，分离机理是扩散．吸 生效。《京都议定书》要求签约成员国履行控制c02 收H】。研究表明具有高选择性的膜，气体渗透率低， 等温室气体的排放量责任，以达到防止全球气候变 膜通量低；无选择性的膜具有高渗透率和高通量。对 暖，消除温室效应，降低自然灾害发生的频率。因此， 于膜吸收而言，高通量更具有现实意义。膜吸收具有 各种高效低能耗可行的分离和回收C02技术受到各 以下特点：①具有固定的、可计算的气液传质面积；传 国的高度重视。膜基气体吸收(简称膜吸收)是膜接 统气液传质设备传质面积通常随气液两相流速变化 触器与溶液吸收气体技术相耦合的新型气体分离过 而变化，需通过经验关联式和实验测定。②操作具有 程，经过20多年的开发研究，膜吸收在分离和回收 灵活性，由于膜的相隔离作用，气液相不直接接触，单 Co’等酸性气体方面得到了迅速发展，这些研究工作 独流动，流速不受限制，避免了诸如泛液、沟流和起泡 主要集中在：膜材料的开发；高效率膜组件的设计；高