我國(guó)膜吸收法分離煙氣中CO2的研究進(jìn)展
摘要：膜吸收法作為一種新型分離煙氣中二氧化碳的方法已受到越來(lái)越多的關(guān)注。文章在介紹膜吸收法基本原理的基礎(chǔ)上，主要從系統(tǒng)工藝、吸收液、所采用的膜接觸器結(jié)構(gòu)和膜材料以及理論研究等四個(gè)方面對(duì)我國(guó)膜吸收法的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并對(duì)膜吸收法的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞：膜吸收法, 膜接觸器, 煙氣, 二氧化碳
近年來(lái)，隨著世界各國(guó)對(duì)溫室效應(yīng)的日益重視，分離回收主要的溫室氣體CO2 已經(jīng)成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。雖然我國(guó)作為一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，根據(jù)《京都議定書》的規(guī)定，目前不需要承擔(dān)CO2 減排任務(wù)，但是我國(guó)是位于美國(guó)之后的世界上第二大CO2 排放國(guó)，而且隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)能源消耗和CO2 排放量在逐年增長(zhǎng)，2004 年我國(guó)的能源方面的碳排放占全世界總排放量的17.5%，預(yù)計(jì)2020 年這個(gè)比例將增至23.9%[1]，這樣勢(shì)必會(huì)給我國(guó)乃至全球帶來(lái)更加嚴(yán)重的氣候和生態(tài)負(fù)面效應(yīng)，因此必須采取有效措施控制CO2 的排放。
眾所周知，我國(guó)是以煤炭為主要一次能源的國(guó)家，在我國(guó)約有76.8%的CO2 是煤燃燒所排放的，作為燃煤大戶，燃煤電廠煙氣CO2 排放量約占全國(guó)總排放量的38%[2]，因此燃煤電廠尾部煙氣CO2 的分離回收尤其受到關(guān)注。
目前可應(yīng)用于燃煤煙氣中CO2 分離的方法眾多，其中膜吸收法是目前比較常用的分離方法之一[3]。膜吸收法是將膜和普通吸收相結(jié)合而出現(xiàn)的一種新型吸收過(guò)程。該技術(shù)主要采用的是微孔膜。在膜吸收法中，所處理的混合氣體和吸收液不直接接觸，二者分別在膜兩側(cè)流動(dòng)，所采用的微孔膜本身沒(méi)有選擇性，只是起到隔離混合氣體和吸收液的作用，微孔膜上的微孔足夠大，理論上可以允許膜一側(cè)被分離的氣體分子不需要很高的壓力就可以穿過(guò)微孔膜到膜另一側(cè)，該過(guò)程主要依靠膜另一側(cè)吸收液的選擇性吸收達(dá)到分離混合氣體中某一組分的目的。其吸收CO2 原理如圖1 所示。
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與其他傳統(tǒng)吸收過(guò)程相比，膜吸收技術(shù)有以下特點(diǎn)[4]：
（1）氣液兩相的界面是固定的，分別存在于膜孔的兩側(cè)表面處；（2）氣液兩相互不分散于另一相；（3）氣液兩相的流動(dòng)互不干擾，流動(dòng)特性各自可以進(jìn)行調(diào)整；（4）使用中空纖維膜可以產(chǎn)生很大的比表面積，有效提高氣液接觸面積。
膜吸收法由于其在傳質(zhì)性能、操作、能耗等方面具有的優(yōu)點(diǎn)，使得該技術(shù)具有很好的應(yīng)用前景。膜吸收法分離吸收CO2 所用一般裝置示意圖如圖2 所示[5-6]。
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在膜吸收法中研究和使用最多的是中空纖維膜接觸器，中空纖維膜接觸器最早應(yīng)用于血液充氧， 1985 年，Qi 和Cussler[7-8]首先提出將其用于工業(yè)應(yīng)用的可能性，隨后這項(xiàng)技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。
國(guó)外對(duì)膜吸收法工藝的研究起步較早，研究?jī)?nèi)容已經(jīng)涉及該工藝的各個(gè)方面。如Rangwala[9]采用水、氫氧化鈉和二乙醇胺作吸收劑研究了不同尺寸的膜組件吸收CO2 的情況；Kim 等[10]在聚四氟乙烯微孔膜接觸器中用不同的吸收液從CO2 和N2 混合氣中分離 CO2；Soon-Hwa Yeon 等[11]在聚偏氟乙烯膜接觸器中，采用混合吸收劑對(duì)于模擬煙氣中的CO2 進(jìn)行了吸收實(shí)驗(yàn)；Feron 和Jansen 等[12] 討論了用專用吸收液 CORAL 在多孔聚丙烯中空纖維膜接觸器上吸收CO2 的表現(xiàn)，并建立了膜接觸器內(nèi)相關(guān)的物質(zhì)傳輸數(shù)學(xué)模型；Dondore 等[13]利用碳酸鉀吸收液進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)對(duì)吸收率的影響特性，并建立了詳細(xì)的相關(guān)數(shù)學(xué)模型。近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)CO2 減排的日益重視，國(guó)內(nèi)研究者也逐漸開(kāi)始利用中空纖維膜接觸器進(jìn)行分離回收CO2 的研究，國(guó)內(nèi)研究雖然起步較晚，但發(fā)展較快，總的來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)主要從系統(tǒng)工藝和性能、吸收液的選擇、膜接觸器和膜材料以及理論研究等四方面進(jìn)行了研究。
1 系統(tǒng)工藝和性能
隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)CO2 減排的研究日益重視，近年來(lái)國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)中空纖維膜接觸器分離CO2 進(jìn)行了大量的研究，這些研究中大多數(shù)研究者采用了相似的試驗(yàn)流程：吸收液存儲(chǔ)在容器中，試驗(yàn)時(shí)吸收液經(jīng)流量計(jì)計(jì)量后進(jìn)入膜接觸器，在膜接觸器中吸收液與煙氣逆向流動(dòng)，煙氣中CO2 穿過(guò)中空纖維膜的微孔與吸收液接觸，從而被吸收液吸收，研究者分別在膜接觸器入口和出口對(duì)吸收液和煙氣進(jìn)行取樣分析。目前的研究中大多數(shù)采用的是這樣沒(méi)有進(jìn)行吸收液循環(huán)的試驗(yàn)流程[5-6， 14-19]，這主要是由于在這些研究中，研究學(xué)者主要針對(duì)該技術(shù)的傳質(zhì)性能進(jìn)行研究，而單程試驗(yàn)更易于考察不同的操作條件和膜接觸器結(jié)構(gòu)對(duì)傳質(zhì)性能的影響規(guī)律，確定合適的吸收液和工況，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。隨著研究的深入，一些研究者逐漸將著眼點(diǎn)放在連續(xù)吸收過(guò)程的操作工藝等方面，對(duì)于循環(huán)吸收CO2 的研究逐漸多了起來(lái)，相對(duì)于單程試驗(yàn)研究，循環(huán)試驗(yàn)主要利用再生裝置對(duì)吸收CO2 后的吸收液富液進(jìn)行再生，然后將再生后的貧液送回膜接觸器內(nèi)循環(huán)利用，再生的方式主要采用熱再生[20-23]。
目前膜接觸器中進(jìn)行試驗(yàn)研究的煙氣均為模擬煙氣，尚未看到針對(duì)實(shí)際煙氣中CO2 進(jìn)行吸收分離的報(bào)道。國(guó)內(nèi)的研究學(xué)者選用的模擬煙氣也各有不同。劉濤等[14]、張衛(wèi)東等[15]、張秀莉等[16]和郝欣等[17]采用CO2 和空氣的混合氣進(jìn)行研究，朱寶庫(kù)和陳煒等[5-6]、黃冬蘭等[18]、樊智鋒等[19]、陸建剛等[20-25]以及朱廣宇等[26]利用CO2 和N2 的混合氣進(jìn)行研究，張衛(wèi)風(fēng)等[27-28]利用 CO2、N2 和O2 的混合氣來(lái)研究CO2 的吸收。在這些研究中，之所以采用不同的氣體和CO2 組成模擬煙氣主要是為了在試驗(yàn)中可以方便的調(diào)節(jié)進(jìn)氣中CO2 的濃度，以便更好的考察各種條件下的吸收情況。
對(duì)于氣液兩相在膜接觸器內(nèi)的流動(dòng)，一般有兩種流動(dòng)方式：一種是吸收液采用管程流動(dòng)（流經(jīng)膜內(nèi)），煙氣采用殼程流動(dòng)（流經(jīng)膜外）的方式[14， 27-28]；另一種是煙氣采用管程流動(dòng)（流經(jīng)膜內(nèi)），吸收液采用殼程流動(dòng)（流經(jīng)膜外）的方式[15-20， 22-26]。雖然在目前的研究中，這兩種流動(dòng)方式均有采用，但很顯然采用第二種流動(dòng)方式的研究者居多，朱寶庫(kù)和陳煒等[5-6]對(duì)兩種流動(dòng)方式下CO2 的吸收情況進(jìn)行了考察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)采用第二種流動(dòng)方式時(shí)CO2 的吸收效率優(yōu)于采用第一種流動(dòng)方式。但是需要注意的是，當(dāng)采用第二種流動(dòng)方式時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用中需要考慮燃煤煙氣中粉塵對(duì)吸收性能的影響問(wèn)題，即當(dāng)煙氣流經(jīng)膜內(nèi)時(shí)，煙氣在膜內(nèi)流速變緩后有可能出現(xiàn)粉塵在膜內(nèi)的聚集，堵塞膜孔道，從而造成膜接觸器利用率的下降。
2 吸收液的選擇
膜吸收法是將膜和普通吸收相結(jié)合而出現(xiàn)的一種新型吸收過(guò)程，一般而言，普通吸收過(guò)程的吸收液也可以用于膜吸收過(guò)程，因此膜吸收法的吸收液可以參考普通吸收過(guò)程所采用的吸收液。普通吸收過(guò)程常用的吸收液有醇胺溶液、強(qiáng)堿溶液、熱苛性鉀（碳酸鉀）溶液等[29]。
在膜吸收法中，最早采用的吸收液是氫氧化鈉水溶液[7-8]。隨著研究的深入，研究者在借鑒普通吸收過(guò)程的吸收液的基礎(chǔ)上，逐漸擴(kuò)大所采用的吸收液的種類。如劉濤等[14]和郝欣等[17]利用氫氧化鈉水溶液進(jìn)行吸收研究，張衛(wèi)東等[15]、張秀莉等[16]和朱廣宇等[26]利用氫氧化鈉水溶液或去離子水作為吸收液進(jìn)行研究，朱寶庫(kù)和陳煒等[5-6]采用氫氧化鈉、一乙醇胺和二乙醇胺的水溶液作為吸收液，黃冬蘭等[18]用水、氫氧化鈉和碳酸鉀水溶液作為吸收液，樊智鋒等[19]選擇一乙醇胺的水溶液作為吸收液，陸建剛等[20-25]采用的吸收液為水、N-甲基二乙醇胺（MDEA）水溶液及添加活化劑哌嗪（PZ） 的活化MDEA 水溶液和添加空間位阻胺（AMP）的活化MDEA 水溶液，張衛(wèi)風(fēng)等[27-28]利用一乙醇胺、氨基酸鹽和N-甲基二乙醇胺的水溶液以及添加一乙醇胺的活化MDEA 水溶液和添加氨基酸鹽的活化MDEA 水溶液進(jìn)行研究。
各種常見(jiàn)吸收劑特性如表1 所示。
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從吸收液的研究發(fā)展過(guò)程中我們可以看出，在初期的研究中研究者采用的吸收液較為簡(jiǎn)單，甚至曾采用純水作為吸收劑進(jìn)行物理吸收，隨后，研究者在簡(jiǎn)單的利用強(qiáng)堿進(jìn)行CO2 吸收研究后，將注意力集中在弱堿或具有弱堿性質(zhì)的吸收劑上，這主要是由于弱堿或具有弱堿性質(zhì)的吸收劑與CO2 發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)均為可逆反應(yīng)，所生成的弱聯(lián)合物可以在一定條件下重新分解成CO2 和吸收劑，從而實(shí)現(xiàn)吸收劑的重復(fù)利用。可以看出在這方面各種有機(jī)胺的水溶液是研究的重點(diǎn)。
隨著研究的深入，在采用單一有機(jī)胺溶液進(jìn)行 CO2 吸收分離的基礎(chǔ)上，目前研究者逐漸開(kāi)始采用混合有機(jī)胺溶液進(jìn)行研究，混合有機(jī)胺溶液具有吸收容量大，解吸熱耗低等優(yōu)點(diǎn)。其中大部分混合有機(jī)胺溶液以MDEA 為基本成分，這主要是由于在各種有機(jī)胺中，MDEA 是一種叔胺，雖然其堿性弱，與CO2 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)速度慢，生成的產(chǎn)物鍵能弱，吸收能力弱，但是MDEA 兼有物理吸收的特點(diǎn)，其溶液再生容易，再生溫度下極少發(fā)生分解，損耗少，再生能耗小，操作彈性大，而在MDEA 溶液中加入少量的活性劑與其組成混合吸收液后，可以改變MDEA 與CO2 的反應(yīng)歷程，使其吸收CO2 速率大大加快，同時(shí)又可以保持解吸能耗低的特點(diǎn)[22-23， 25， 28]。
目前針對(duì)吸收液的研究主要集中在不同吸收液種類、不同吸收液流速、不同煙氣CO2 濃度和不同煙氣流速等條件下吸收液對(duì)CO2 的吸收性能方面的測(cè)試，確定各種條件對(duì)吸收液吸收CO2 性能的影響，期望通過(guò)對(duì)各種吸收液吸收CO2 性能的比較，找到一種具有高效吸收性能的吸收液。
3 膜接觸器結(jié)構(gòu)和膜材料
在中空纖維膜接觸器分離回收CO2 技術(shù)中，膜接觸器的結(jié)構(gòu)選擇與設(shè)計(jì)也是非常重要的，雖然有些研究學(xué)者為了屏蔽中空纖維膜殼程非理想流動(dòng)帶來(lái)的影響而僅利用板式膜組件進(jìn)行研究[30]，但大多數(shù)研究學(xué)者仍需在中空纖維膜接觸器上進(jìn)行研究，由于膜接觸器結(jié)構(gòu)對(duì)膜吸收過(guò)程的傳質(zhì)影響較大，對(duì)膜接觸器結(jié)構(gòu)的研究很早就受到了重視。
目前研究中最常見(jiàn)的是“平行流”組件結(jié)構(gòu)的中空纖維膜接觸器，其結(jié)構(gòu)如圖3 所示。“平行流”組件的特征是管程與殼程的流體以并流或逆流的形式平行流動(dòng)。這種組件形式突出的優(yōu)點(diǎn)是制造工藝簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，因此它也成為工業(yè)上最常用的膜組件。
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雖然“平行流”組件最常用，但由于在平行流組件中纖維通常裝填的不均勻，容易導(dǎo)致殼程流體的不均勻分布，進(jìn)而影響傳質(zhì)效率。為此浙江大學(xué)熱能工程研究所對(duì)普通平行流膜接觸器進(jìn)行了改進(jìn)，在平行流膜接觸器中加入1 根中心分配管，在吸收液為管程流動(dòng)、煙氣為殼程流動(dòng)的流動(dòng)方式下，調(diào)節(jié)煙氣流動(dòng)，取得了良好的吸收效果，其結(jié)構(gòu)如圖4 所示[31]。
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另外，各種研究中，中空纖維膜接觸器中采用的膜材料也不盡相同，目前國(guó)內(nèi)主要采用的膜材料主要有聚丙烯[15-20， 22-25， 27-28]和聚四氟乙烯[14， 32]兩種，雖然聚四氟乙烯膜材料擁有更好的性能，但研究中使用最多的仍是聚丙烯膜材料，這主要是由于聚丙烯膜材料價(jià)格便宜，便于以后工業(yè)上大規(guī)模應(yīng)用。
目前采用的兩種膜材料均為疏水性膜材料，這樣的膜材料比親水性膜材料具有更好的傳質(zhì)性能，但是疏水性膜一旦被潤(rùn)濕，其傳質(zhì)性能將受到很大的影響，因此系統(tǒng)運(yùn)行中膜材料的疏水性對(duì)分離CO2 的影響研究也日益受到重視，陸建剛等[21， 25]進(jìn)行了濕潤(rùn)率對(duì)疏水性膜接觸器傳質(zhì)性能的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)壓差、表面張力和溫度對(duì)膜濕潤(rùn)率影響較大，是膜接觸器傳質(zhì)過(guò)程需要考慮的因素，并且長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行疏水性膜有親水化趨勢(shì)。
此外，有些研究者還研究了中空纖維膜的孔隙率對(duì)膜接觸器傳質(zhì)的影響。郝欣等[19]利用中空纖維膜進(jìn)行吸收CO2 試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，孔隙率對(duì)傳質(zhì)面積有較大地影響，進(jìn)而對(duì)傳質(zhì)過(guò)程產(chǎn)生影響，用孔隙率修正后的膜面積更接近兩相實(shí)際傳質(zhì)面積，相應(yīng)的試驗(yàn)值能夠更好地反映實(shí)際傳質(zhì)過(guò)程；張秀莉等[32]對(duì)不同孔隙率的多孔膜氣體吸收進(jìn)行了非穩(wěn)態(tài)和穩(wěn)態(tài)傳質(zhì)性能實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：采用去離子水作為吸收液時(shí)，多孔膜孔隙率對(duì)液相傳質(zhì)性能沒(méi)有顯著的影響，當(dāng)采用 NaOH 水溶液作為吸收液時(shí)，多孔膜的孔隙率對(duì)液相傳質(zhì)性能有明顯的影響，同時(shí)發(fā)現(xiàn)大孔隙率膜的傳質(zhì)系數(shù)大于小孔隙率膜的傳質(zhì)系數(shù)。上述研究中所得到的孔隙率對(duì)膜接觸器傳質(zhì)的影響結(jié)論并不一致，為此高堅(jiān)等[30， 33]進(jìn)行了孔隙率對(duì)膜吸收過(guò)程影響的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)孔隙率只有在堿液吸收時(shí)影響膜吸收傳質(zhì)性能，并且孔隙率對(duì)膜吸收過(guò)程的影響主要取決于吸收液邊界層厚度l 與膜孔隙的半孔間距d 之間的關(guān)系，當(dāng)l>d 時(shí)，膜孔隙率對(duì)傳質(zhì)性能的影響很小，當(dāng)l<d 時(shí)，膜孔隙率就會(huì)影響傳質(zhì)性能，傳質(zhì)性能隨孔隙率的增大而增加。
4 理論研究
雖然我國(guó)對(duì)于利用膜吸收法進(jìn)行煙氣中CO2 的研究起步比國(guó)外晚，但是在借鑒國(guó)外的研究成果和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，國(guó)內(nèi)的研究者不僅研究了膜吸收法分離 CO2 的各種工藝，而且進(jìn)行了相關(guān)理論方面的研究。
劉濤等[14]在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上研究建立了估算吸收總傳質(zhì)系數(shù)的數(shù)學(xué)模型，利用模型計(jì)算所得曲線與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線基本一致。
王志等[34]以傳質(zhì)微分方程為基礎(chǔ)，建立了描述液相在中空纖維內(nèi)流動(dòng)的膜吸收過(guò)程的非線性微分方程，提出了數(shù)值求解的方法，并以非濕膜操作為例，分別模擬了以水、NaOH 水溶液、MEA 和AMP 水溶液為吸收液時(shí)，CO2 在中空纖維膜吸收器中的吸收過(guò)程，同時(shí)模擬了AMP-MEA 混合有機(jī)胺水溶液吸收CO2 的過(guò)程，并將以NaOH 水溶液為吸收液的模擬結(jié)果與文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)二者符合較好。
張秀莉等[16， 32]根據(jù)氣液反應(yīng)理論對(duì)聚丙烯中空纖維膜接觸器分離CO2 的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，由試驗(yàn)和理論計(jì)算獲得了氣相分傳質(zhì)系數(shù)，并通過(guò)進(jìn)一步的擬合計(jì)算獲得中空纖維多孔膜管內(nèi)氣相傳質(zhì)數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián)式，將此關(guān)聯(lián)式計(jì)算得到的總傳質(zhì)系數(shù)與實(shí)驗(yàn)測(cè)得的結(jié)果進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)一致性良好；在后續(xù)研究中，對(duì)聚四氟乙烯疏水性平板膜的膜氣體吸收過(guò)程中的液相傳質(zhì)性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，以雙膜理論為指導(dǎo)，建立了多孔膜氣體吸收過(guò)程中液相傳質(zhì)模型，其結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有良好的一致性。
陸建剛等[20， 22]在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上采用阻力層無(wú)因次關(guān)聯(lián)方程模型預(yù)測(cè)總傳質(zhì)系數(shù)值，計(jì)算值和試驗(yàn)值符合較好；另外，陸建剛等[21]根據(jù)雙膜理論提出了疏水性膜濕潤(rùn)機(jī)理，關(guān)聯(lián)了阻力層方程、Laplace 方程和膜孔徑分布函數(shù)，建立了新型傳質(zhì)數(shù)學(xué)模型，并將模型與試驗(yàn)進(jìn)行比較，結(jié)果表明，用新型模型能較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)濕潤(rùn)率對(duì)傳質(zhì)系數(shù)的影響，模型值與實(shí)驗(yàn)值符合較好。
陳澍等[35]建立了對(duì)存在二級(jí)化學(xué)反應(yīng)體系膜吸收過(guò)程的傳質(zhì)模型，并采用正交配置法求解模型，模擬了不同類型反應(yīng)的反應(yīng)物和產(chǎn)物在膜器內(nèi)的濃度分布。
張衛(wèi)東等[15]在試驗(yàn)中測(cè)定了不同吸收情況下的總傳質(zhì)系數(shù)，并分析了濃差極化對(duì)膜吸收過(guò)程的影響，發(fā)現(xiàn)濃差極化對(duì)CO2 吸收過(guò)程的傳質(zhì)基本沒(méi)有影響；在后續(xù)研究中，張衛(wèi)東等[36]建立了一個(gè)可用于描述中空纖維殼程非理想流動(dòng)的全混釜多級(jí)（多釜）串聯(lián)傳質(zhì)模型，研究了中空纖維膜吸收器殼程非理想流動(dòng)對(duì)其傳質(zhì)性能的影響，并對(duì)中空纖維膜接觸器的總傳質(zhì)系數(shù)進(jìn)行了估算，模型預(yù)測(cè)與試驗(yàn)結(jié)果的比較表明，多釜串聯(lián)傳質(zhì)模型可以較為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)中空纖維膜吸收器的傳質(zhì)性能，有助于中空纖維膜接觸器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。
5 展望
雖然目前國(guó)內(nèi)對(duì)于膜吸收法分離煙氣中CO2 已經(jīng)展開(kāi)了研究，但是這些研究大都還停留在實(shí)驗(yàn)室階段，主要研究方向仍然放在各種條件對(duì)CO2 的吸收效率和傳質(zhì)速率的影響，更多的是考察該技術(shù)的CO2 吸收性能，距離這一技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用還有很長(zhǎng)一段過(guò)程。
（1）在目前的研究中，研究者均采用模擬煙氣作為氣相，這樣的煙氣十分干凈，但實(shí)際排放的燃煤煙氣中不僅包含CO2、N2 和O2 等目前研究中采用的成分，還包含其它一些成分，如NOX、SO2 和粉塵，即使這些成分含量很少，也可能對(duì)CO2 的吸收過(guò)程帶來(lái)不利影響，所以在膜吸收法中，對(duì)這些成分產(chǎn)生的負(fù)面影響進(jìn)行研究是很有必要的。
（2）隨著對(duì)吸收液研究的逐步深入，吸收液類型逐漸豐富起來(lái)，各種有機(jī)胺溶液的吸收特性逐漸體現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)出良好的吸收性能，但是這些研究中很少涉及到吸收液的熱化學(xué)穩(wěn)定性問(wèn)題，由于目前主要采用熱再生實(shí)現(xiàn)吸收液的循環(huán)利用，因此吸收液在較大的溫度范圍內(nèi)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性是確保吸收液循環(huán)利用的前提。
（3）吸收液與膜材料的結(jié)合特性還有待于進(jìn)一步的研究，尤其是系統(tǒng)運(yùn)行中吸收液在吸收CO2 前后對(duì)膜特性的影響問(wèn)題。從經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，聚丙烯膜材料是最好的選擇，因此各種吸收液與聚丙烯膜的結(jié)合特性有可能成為以后研究的一個(gè)重點(diǎn)。
（4）迄今為止，CO2 膜吸收法的研究雖然進(jìn)行了很多試驗(yàn)，但膜材料的長(zhǎng)期穩(wěn)定問(wèn)題仍很少被考慮，從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)講這對(duì)膜吸收法的商業(yè)化應(yīng)用至關(guān)重要。
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