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温室效应引发的气候变暖已经成为重大环境问题之一，化石燃料燃烧产生的CO2是其不断恶化的主要原因。随着我国经济的快速发展，以煤为主的能源消耗日益增加。因此，我国急需开发有效的二氧化碳减排技术，尤其是燃煤电站CO2减排技术。本文以燃煤烟气为研究对象，模拟燃煤烟气中CO2的浓度，进行氨法吸收CO2的实验研究，并探讨了采用氨法进行燃煤烟气CO2的吸收的可行性。
鼓泡式反应器吸收实验，考察氨水浓度、CO2浓度、碳化度、反应温度和滞留时间对CO2脱除率、吸收剂吸收量和反应速度的影响。结果表明CO2脱除率随着氨水浓度的增大而增高，吸收液的氨水浓度大于10％，CO2的脱除率可以超过90％；烟气中CO2浓度变化对脱除率影响较小，但是浓度增大，吸收量会增加；氨水溶液的碳化度是影响CO2吸收的主要因素，碳化度越小，有效氨越多，吸收能力越强，碳化度越大，吸收能力越差，CO2脱除率越小，碳化度为120％时，CO2脱除率仅有11％；增加反应温度可以提高反应速度和脱除率，但需要控制在碳酸氢铵分解温度以下；滞留时间越长，气液反应越充分脱除率越高。鼓泡式反应器吸收实验说明以氨水为吸收剂，吸收燃煤烟气中CO2，有很好的吸收效果。填料塔反应器吸收实验中，设计串联填料塔反应装置，气体和液体可以在填料塔内充分反应；同时从吸收液的利用率和反应产物碳酸氢铵回收利用两方面考虑，选择碳化度为50％的碳化氨水作为吸收液。实验中考察氨浓度、烟气流速及CO2分压对CO2脱除率和吸收液碳化度的影响。结果表明，在实验范围内，使用串联填料塔反应器，增加碳化氨水的氨浓度，可以提高CO2脱除率，增加碳酸氢铵结晶量，当氨浓度为12.5％时，CO2脱除率为98％，吸收液碳化度可达到148％；气体流速变化对吸收过程的影响明显，增加气体流速，气液充分反应，CO2脱除率增大；增加CO2分压会提高反应速度，增大CO2脱除率，但由于过高的分压会抑制反应进行，CO2分压为0.455atm时的CO2脱除率大于0.52atm时的脱除率。填料塔反应器吸收实验结果证明串联填料塔吸收装置可以实现有效连续脱除烟气中CO2并产生可资源化利用的碳酸氢铵晶体。
通过上述鼓泡式和填料塔式吸收实验的研究结果，证明氨法脱碳技术具有很好的脱除效果及可应用性，可以为燃煤电站二氧化碳减排增加一种有效的减排方法。