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二氧化碳捕集和封存(CCS)是一种通过CO2减排以实现减缓气候变化的技术组合。CO2的有效捕集主要取决于两个因素:吸附材料具有较高的吸附容量、较快的吸附速率且价格低廉;工艺设备占地面积小、成本低、能耗低。基于以上两种理念,本文的第一部分测试、评价了活性炭材料的CO2吸附性能,第二部分则分别对胺基系统和以活性炭为吸附材料的变压吸附(PSA)系统进行了技术-经济评价。本研究分别测试了沥青基粉末活性炭和煤基颗粒活性炭两种材料的CO2吸附能力。实验结果表明,前者的CO2吸附容量为46.1mg/g,后者的吸附容量为26.1mg/g。将两种材料用氨水淋洗后,在30℃下测试材料的CO2吸附性能,结果表明:粉末活性炭的吸附容量变为46.11mg/g,颗粒活性炭的吸附容量则降至23.3mg/g。用PEI对活性炭材料浸渍处理后,材料可在50℃、75℃、100℃吸附CO2,温度窗口明显拓宽。50℃下,PEI浸渍量为20%、30%、50%的样品的CO2吸附容量分别为23.1mg/g、10.1mg/g、5.4mg/g。75℃下样品的吸附容量分别为2.4mg/g、12.4mg/g、7.3mg/g。100℃下仅PEI浸渍量为50%的样品对CO2有吸附,其吸附容量为2.6mg/g。本文第二部分探讨了胺基系统和以活性炭为吸附材料的PSA系统的技术-经济性。技术性比较结果表明:胺基系统具有较高的CO2捕集效率,且可以生产高浓度的CO(2>99%);以活性炭为吸附材料的PSA系统生产的CO2纯度低于50%,且工艺在耐久性和长期稳定性方面存在很多不确定性因素。使用年当量成本方法(AE方法)和6/10法则对两个现有的CO2捕集工厂进行了经济性比较,计算了捕集成本、设备成本等内容。其他项目的成本则采用Lang因子计算,计算结果表明,胺基系统的CO2捕集成本为13.12USD/t CO2,基于活性炭材料的PSA系统的捕集成本为61.6USD/t CO2。