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燃煤电站是中国CO2的主要排放源之一,随着温室效应对生态威胁的日益严重,燃煤电站锅炉尾部烟气中CO2的捕集尤其受到关注,其中,膜分离技术是有效捕集CO2的方法之一。因其具有投资费用低、设备紧凑、无二次污染等优点,已成为国际学界CCS领域的研究热点。本文利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)-聚醚酰亚胺(PEI)板式膜与聚酰亚胺(PI)中空纤维膜两种类型的分离膜作为研究对象,首先利用膜分离模拟实验台考察了操作条件对两种膜分离性能的影响,并在最佳操作条件下考察了SO2、水汽及水汽与SO2共存三种情况对膜分离性能的长期影响,以获取最佳操作条件；之后,选取飞灰、硫酸铵及硫酸钙三种典型颗粒,探究了颗粒物种类对不同分离膜CO2分离性能的长期影响规律；最后利用燃煤烟气多功能试验平台,进行实际燃煤湿法脱硫净烟气环境下膜分离CO2的试验,以考察细颗粒物、气态组分等共存对膜分离CO2性能的长期影响；此外,结合场发射扫描电镜(FESEM)、傅里叶红外分析仪(FTIR)、能谱分析仪(EDS)及原子力显微镜(AFM)等表征仪器对颗粒物及实验前后的分离膜进行物理化学特性表征分析,以初步探究SO2、水汽及细颗粒物等共存杂质对膜分离CO2的影响机理。实验结果表明：渗余气流量的适当增大有利于提高分离膜的CO2分离性能；操作压力的增大也有利于PI膜对CO2的分离性能,但对于PDMS-PEI板式膜,操作压力的增大则表现出较为复杂的影响规律,其在增大C02/N2分离因子的同时降低了CO2渗透速率；操作温度的升高有利于PI膜的分离性能,但不利于PDMS-PEI膜对CO2的分离性能；最佳操作条件为：渗余气流量：400L/h,操作压力：0.3MPa,操作温度：25℃C。由于SO2浓度显著低于CO2,在较长时间内不会对膜分离CO2的性能产生明显影响；水汽因其竞争吸附、成簇迁移、毛细管凝聚及塑化溶胀等综合作用,其长期存在,在总体上不利于PI膜对CO2的分离,但水汽对膜性能的影响是可逆的；水汽与SO2共存时, SO2存在进一步恶化了PI中空纤维膜的分离性能,但水汽与8O2共存对膜性能造成的影响也是可逆的；由于细颗粒物具有对对膜有效面积的占据、对气体的部分吸附以及对总传质阻力的增加等作用,因此,飞灰、硫酸铵及硫酸钙细颗粒存在时,在长时间的运行过程中均会恶化膜的分离性能,而单纯颗粒物存在时,三种颗粒物对膜分离CO2性能影响的区别不大,但水汽与三种颗粒物分别共存时,由于水汽本身及水汽与颗粒物之间的影响,分离膜的分离性能整体上小于单纯颗粒物存在情况下的分离性能,且硫酸铵、硫酸钙与水汽共存情况下,膜对CO2分离性能的下降程度较飞灰与水汽共存时更大：在湿法脱硫净烟气环境下, SO2、水汽及细颗粒物的共存对膜分离CO2的性能具有显著的影响：P1分离膜在湿法脱硫净烟气环境下运行10天后,C02/N2分离因子与CO2渗透速率较初始状态分别下降了64.08%和32.51%,较单纯CO2/N2混合气环境下则分别下降了89.22%和43.59%,这当中导致分离膜性能恶化最主要的原因是水汽与颗粒物的共同作用。