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目前,燃煤电厂烟气CO2分离技术主要有燃烧前、燃烧后分离和富氧燃烧技术,其中应用最为成熟的是基于MEA吸收剂的化学吸收法,然而高再生能耗成为制约该工艺发展的瓶颈。近年来,一种新型的基于中空纤维膜接触器的膜法分离CO2工艺以其低再生能耗逐渐成为研究热点,因此本文在国家自然科学基金资助下,从膜分离CO2技术和混合吸收剂两个角度出发,研究开发适合新型膜分离工艺的吸收剂,并对膜分离工艺中的浸润问题进行了初步探讨。论文以聚丙烯中空纤维膜接触器为研究载体,对新型的低能耗膜减压再生工艺(膜减压再生温度一般为60-80℃)进行研究。试验表明再生效果受到温度、真空压力和吹扫蒸汽等因素的影响。温度越高,真空压力越低,吹扫蒸汽流量越大,膜减压再生效果越好。混合吸收剂方面,本文分别以MEA吸收剂和氨水吸收剂为主体进行研究。MEA混合吸收剂方面。通过研究以MEA为主体,添加位阻胺、多胺的混合吸收剂的膜减压再生特性,发现质量浓度为20%MEA+10%AMP的混合吸收剂的膜减压再生效果最好,AMP相比其他添加剂对于MEA膜减压再生过程具有最好促进作用。氨水混合吸收剂方面,研究了氨水为基础添加氨基酸盐、位阻胺、多胺的混合吸收剂的膜吸收和膜减压再生特性。研究发现在不同初始贫液负荷条件下,肌氨酸钾肌氨酸钾,AMP和TETA均对氨水膜吸收CO2脱除率以及膜吸收速率有着较好促进作用,其中肌氨酸钾肌氨酸钾溶液具有环境友好特性,相比胺类溶液更具优势；在不同吹扫蒸汽再生条件下,氨水+AMP的混合吸收剂具有最高的贫液吸收速率和平均吸收速率；氨水+TETA混合吸收剂具有最高的循环负荷；氨水+肌氨酸钾肌氨酸钾具有较高的贫液吸收速率和平均吸收速率和循环负荷。考虑到整个膜吸收和膜减压再生循环特性,肌氨酸钾肌氨酸钾,TETA和AMP相比其他添加剂对于氨水膜分离CO2过程有着更好的促进作用。研究了不同吸收剂在不同再生压力以及吹扫蒸汽流量下的膜减压再生能耗,评估了MEA为基础的混合吸收剂的膜减压再生能耗。研究表明随着膜减压再生压力的升高,膜减压能耗逐渐降低,随着吹扫蒸汽流量的增加,膜减压再生能耗迅速增加,得到最优膜减压再生压力为20-30kPa之间;相比MEA,生较高的再生压力条件下AMP和DEA仍具有较高的膜减压再生传质速率和再生程度,因而具有更好的降低能耗的潜质；在70℃,再再生压力0.02MPa,无蒸汽吹扫条件下,20%MEA+10%AMP的混合吸收剂相比其他吸收剂具有更低的再生能耗,仅为732.6kJe/kgCO2,相比传统热再生下降了54.25%,具有明显的降耗潜能。最后本文通过膜浸泡和膜连续运行试验对膜浸润机制进行了探讨。通过试验分析推测表明膜孔浸润是由于吸收液分子扩散进膜孔,通过溶胀作用导致膜孔变形,最终完全浸润。浸润后的膜孔平均孔径变大,孔径分布向着大孔侧偏移,并且膜材料表面粗糙度随着浸渍吸收剂的不同也有不同程度变化。膜孔浸润程度与吸收液表面张力有关,浸泡于高表面张力的肌氨酸钾肌氨酸钾溶液中,膜的浸润程度最低；通过膜连续运行试验,发现跨膜压差也是影响膜孔浸润的一个重要因素,高跨膜压差提高了膜孔浸润的风险,同时发现但当跨膜压差一定时,肌氨酸钾肌氨酸钾溶液对应的膜浸润程度最低。