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随着社会的高速发展，人类的生活、生产活动所排放的温室气体不断增加，造成全球性的温室效应不断加剧，威胁着人类的生存。温室气体种类繁多，其中CO2尤以突出，大气中CO2含量的提高是造成全球变暖的主要原因之一，因此研究CO2捕集与封存技术(CCS)是非常有必要的。为使CCS技术经济可行，目前最有效的形式是吸收法捕集技术，而捕获技术中作为高效气体吸收剂，醇胺水溶液在气体混合物分离过程中被广泛应用。本文对吸收法CO2捕集技术的研发现状和后续展望进行了综述。本文简述了选择新型醇胺溶剂时主要考虑三个性能参数：CO2溶解度，与CO2的反应热以及与CO2的反应速率常数。溶解度大、反应热小、反应速率高的醇胺水溶液，适合成为新一代吸收剂。建立了醇胺水溶液的气液平衡、混合热、CO2溶解度、与CO2的反应速率等重要性质的准确可靠的实验方法和装置，用于热力学和反应动力学的实验研究。研究了醇胺类溶剂的分子结构及其对CO2吸收溶解度的构效关系，考察了羟基与烷基间的链长、取代烷基位置、氨基上烷基链数目及烷基羟基链数目、羟基位置和羟基数目对其在吸收温度和解吸温度时吸收CO2的关系，表明分子结构对CO2捕集能力有明显的影响。测定了两种多氨基溶剂的CO2溶解度，并与已有的单氨基溶剂进行了比较。初步实验结果表明，多氨基叔胺类的吸收性能与解吸效果都优于常用体系，而多氨基非叔胺类由于分子中缺少羟基，氮原子为伯氨基或仲氨基，吸收性能极强，但解吸效果也较差。利用密封式控温反应釜测定几种醇胺溶液与CO2的反应速率，考察了转速、浓度、温度、溶液种类对测定动力学数据性能的影响。实验结果表明，低转速下转对实验结果基本没有影响，浓度越低时数据拟合程度越高，反应速率常数与温度的关系式适用阿伦尼乌斯式。建立了从热力学、反应动力学、填料传质计算到吸收解吸过程模拟的计算模型，进行了相关捕集工艺的模拟计算和工艺优化，实现能耗降低25％以上。