众所周知,大气温室效应是人类目前所面临的最大环境问题。温室效应是由于以CO₂为代表的温室气体的大量排放造成的,化石燃料燃烧产生的CO₂占人类活动引起的CO₂排放量的80%,其中电厂烟道气CO₂排放量占30%,因此电厂烟道气脱CO₂是削减温室效应的关键。 烟道气脱CO₂理论上主要有吸收分离法、吸附法、膜分离法、膜基吸收法和低温蒸馏法,国际能源署和英国温室气体研究与发展组织对上述几种脱CO₂方法的调查研究表明,对烟道气脱CO₂最有前途的是膜基气体吸收法和化学吸收法。本论文在863计划的资助下,对膜吸收法和化学吸收法进行了研究。 本论文首先介绍了几种主要的烟气脱除CO₂的方法:化学吸收法、吸附法、蒸馏法、膜分离和膜吸收法,并对上述几种方法进行了技术经济性评价。 在膜接触器试验台上,研究了各种因素（吸收液种类和浓度、气液流速、温度和烟气中CO₂浓度） 对烟气走壳程吸收液走管程工艺流程传质速率和脱除率的影响规律,结果表明:吸收液种类是决定膜接触器传质速率和脱除率的重要因素;吸收液流速升高,传质速率和脱除率增加;烟气流速和烟气中CO₂浓度增加,传质速率增加,但是脱除率下降;吸收液浓度以2.0mol·L^-1为宜,温度以40℃为宜。 设计了从模拟烟气中脱除CO₂的简易装置,采用单一吸收液和混合吸收液进行了烟气走壳程吸收液走管程工艺流程脱除CO₂的试验,考察了吸收剂组成和吸收液流速对分离效果的影响,结果表明:烟气走管程工艺流程比烟气走壳程流程脱除率高;加入少量氨基酸钾和MEA会使MDEA脱除率大幅度增加,混合吸收液容易润湿膜孔。 通过直接接触装置和解吸装置进行吸收液吸收解吸测试分析,研究了不同组成、不同配比的混合吸收液的吸收和解吸特性,结果表明:MEA（氨基酸钾）浓度越高,解吸越容易,要获得好的解吸效果,必须始终保持吸收液的沸腾状态,氨基酸钾和MDEA混合吸收液更有工业应用潜力。 设计了化学吸收法填料塔试验装置,进行了化学吸收法脱除烟气中的CO₂试验研究,对三种工艺流程的（总体积）传质系数、传质速率进行了对比。结果表明:化学吸收法传质阻力最小,烟气走管程总体积传质系数最大,烟气走壳程总体积传质系数最小。 本研究具有承前启后、创新和实用性,对于进一步开拓CO₂排放控制有深远意义。