当今全球工业化的迅猛发展,带来了诸多环境问题,如温室效应等,CO2过度排放导致其对环境的危害日益加剧。控制CO2的排放,对烟气中的CO2进行捕集已刻不容缓。化学吸收法是燃烧后捕集CO2的主要技术,也是当前各种捕集CO2技术中唯一达到商业化应用的技术。目前工业上采用的化学吸收剂以醇胺溶液为主,其主要优势是吸收CO2快、吸收量大、易解吸以及价格低廉等。但是,化学吸收法的推广应用也存在一些瓶颈,其中最为关键的问题是解吸过程的能耗较高。醇胺法捕集CO2过程中,50-80％的能量用于解吸CO2过程。降低醇胺法CO2捕集运行成本的关键在于降低解吸过程能耗。研究醇胺法CO2捕集技术的吸收和解析反应动力学,提出了pH值摆动法优化CO2解析过程,降低醇胺法捕集CO2的解吸能耗,对于醇胺法CO2捕集技术的研究和应用,具有重要的学术意义和工业应用价值。　　 针对醇胺法CO2吸收体系,首先进行反应机理和反应动力学分析,实验研究了醇胺溶液吸收CO2的特性,获得了温度、吸收剂浓度等参数的影响规律。进一步提出了pH值摆动法优化醇胺法捕集CO2过程,并进行了系统的实验研究,揭示了pH值影响溶液吸收和解吸CO2速率的机理,得到了pH值调节剂对于富液解吸CO2过程的影响规律。最后,采用Aspen plus软件对国外某300MW机组的烟气脱碳系统进行了模拟研究,对比分析了烟气脱碳系统的主要参数变化情况。　　 通过理论分析和实验研究醇胺溶液吸收CO2的特性,得出以下结论:　　 ①温度和吸收剂浓度对溶液吸收-解吸CO2过程有显著影响。研究结果表明,实验范围内,提高温度和吸收剂浓度,能够显著提高反应速率。当温度和吸收剂浓度较高时,反应速率的增加幅度逐渐减小；　　 ②醇胺溶液的种类对溶液吸收-解吸CO2过程的影响不同。研究表明:MEA的吸收速率最高,而MDEA的解吸速率最高；混合胺溶液的吸收-解吸速率则介于单胺之间；适当的混合胺溶液组分,具有较好的吸收.解吸特性；　　 ③采用搅拌方法可以使醇胺溶液吸收-解吸CO2的速率均增大。搅拌增加了气液反应的接触面积和传质系数,但搅拌速率达到600r/min时,其对吸收CO2速率的影响逐渐减弱。　　 首次提出将pH值摆动法优化醇胺法捕集CO2过程,以降低解吸CO2能耗。筛选出4种pH值调节剂,通过理论分析和实验研究,得出以下结论:　　 ①4种pH值调节剂可有效加快富液解吸CO2的速率,降低解吸能耗。实验结果表明:pH值调节剂使解吸速率增加一倍以上,MEA的解吸速率上升尤为明显,达3.8倍。己二酸对解吸过程的影响要明显优于其它三种作为pH值调节剂；　　 ②溶液的pH值是影响解吸CO2能耗的一个重要因素。在本研究工作的添加量范围内,pH值调节剂可使每摩尔CO2的解吸能耗下降超过50％。贫液pH值在8-10之间摆动时,解吸能耗的变化最大；　　 ③贫液中的残留酸会其二次循环吸收CO2的量产生负面影响。吸收剂浓度较低时,残留酸使溶液吸收CO2量明显下降。而工业上采用的醇胺吸收液浓度高于20wt％,此时当残留酸量在≤75g/L范围内,对贫液二次吸收CO2的影响较小,而此时CO2的解吸能耗仍有显著提升。　　 ④对国外某300MW的亚临界机组进行的脱碳系统模拟的结果表明:以30wt％的MEA为吸收剂,添加已二酸剂量30g/L,pH值摆动法可以使解吸CO2能耗降低至原先的64.48％。