技术分享丨微谱二氧化碳捕集性能评价方案，为企业双碳保驾护航

在企业常规碳排放的多种温室气体中，二氧化碳无疑是其中的重中之重。根据政府间气候变化专门委员会（IPCC）第五次评估报告综合报告（2014）：1970-2010年期间，化石燃料燃烧和工业过程的二氧化碳排放量占温室气体总排放增量的约78％，无疑是温室气体的主要贡献者，因此也是碳减排的重点目标。

正因如此，近些年来，在众多减排方案中，二氧化碳捕集利用与封存，即CCUS（碳捕获、利用与封存技术）愈发受到重视，甚至被业界称为实现碳中和的“胜负手”。最为关键的基础及难点便是二氧化碳的捕集。

据统计目前整体上碳捕集环节的成本普遍占CCUS（碳捕获、利用与封存技术）总成本的70%以上，而进一步降低碳捕集成本是CCUS（碳捕获、利用与封存技术）技术大规模应用和实现“碳达峰碳中和”的关键。

数据来源：杨文洁《碳捕获使用与埋存（CCUS）技术路径的成本分析研究》

现有二氧化碳的捕集手段主要分为吸收法、变压吸附法和低温蒸馏法三种。吸收法包括物理吸收和化学吸收，这种方法在气源中二氧化碳浓度低于20%时使用；变压吸附法适用于二氧化碳浓度在20~60%之间的气源，经过吸附后的产品纯度高、工艺过程简单、全自动化运作、生产成本低；低温蒸馏法适用于气源中二氧化碳浓度90%以上，且产品纯度要求高，又需要液化储运的场合。目前可工业化应用的碳捕集技术主要是胺化学吸收法和变压吸附法。

数据来源：全国能源信息平台《二氧化碳捕集与封存技术进展》

二氧化碳捕集的技术突破、降低成本、实现大规模应用的探索，都离不开捕集性能的评价。只有实现了捕集性能的多维度准确评价，通过客观数据反映捕集性能，才能实现捕集技术的不断改良与突破。

针对二氧化碳捕集性能评价的问题，微谱积累了大量相关分析案例，针对二氧化碳的捕集过程，提出了深度准确的多维度性能评价方案。

解决二氧化碳捕集量、捕集率的问题

通过实验室模拟捕集过程，评价二氧化碳捕集的绝对量和捕集效率，为捕集工艺的对比和优化提供重要依据。

解决二氧化碳捕集优化条件的问题

通过实验室模拟捕集过程，研究不同条件下二氧化碳捕集量变化过程，为二氧化碳捕集优化条件的探索提供数据支撑。

解决捕集药剂复用效果的问题

通过模拟捕集后转移二氧化碳及二次捕集的过程，评价相同条件下二氧化碳捕集的绝对量和捕集效率的变化，从而反映捕集药剂复用效果，为捕集药剂的耐用性评价提供理论模型。

解决捕集工艺综合性能的问题

通过对捕集性能、复用性能和捕集药剂成本、时间等多维度性能的整合分析计算，综合评价捕集工艺如经济效益、年捕集量等综合性能，为捕集工艺的综合效能提供参考数据。

典型案例

项目背景：

煤化工行业二氧化碳吸收剂产品性能评价。

项目需求：建立小试方案，模拟现场工况条件下产品二氧化碳循环使用性能评价。

分析对象：20%浓度以上二氧化碳、指定二氧化碳吸收剂、评价模型。

项目实施：建立二氧化碳吸收/解吸循环方案、建立二氧化碳快速测试方案、建立评价模型。

二氧化碳吸收/解吸循环方案筛选结果

吸收条件筛选结果

气体来源：20%空气稀释二氧化碳；

吸收流量：2.0L/min；

吸收剂用量：100mL；

吸收温度：45℃； 

吸收时间：5min。 

解吸条件筛选结果

吸收剂来源：20min后的吸收剂； 

吸收剂用量：100mL； 

解吸温度：80℃； 

解吸时间：5min。 

二氧化碳快速测试结果

*以上数据均为杜撰结果，仅供展示数据体现形式。

评价模型

吸收模型拟合曲线

解吸模型拟合曲线

复用模型计算结果

综合效益模型计算结果

*以上数据均为杜撰结果，仅供展示数据体现形式。

产品价值

药剂配方设计与改良；

药剂使用条件探索与指导；

反应过程模型建立与研究；

药剂使用综合效果预估。

微谱可根据客户的不同需求，为客户提供定制化分析方案、综合解决方案，助力企业提高生产管理的效能和质量。未来，微谱将持续聚焦环保领域，致力于为客户提供更加专业的技术服务和解决方案，为实现“双碳”目标做出应有的贡献。

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