负责人:余云松

所在学院：化工学院

一、项目简介

2020年9月，习近平总书记在第75届联合国大会上向世界宣布了中国将力争在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标。因此，实现高能耗行业碳中和是降低中国碳排放的关键。开展集中排放源的CO₂高效捕集技术研究，能强力助推“双碳目标”早日实现。

CO₂捕集方法众多，以醇胺溶液为吸收剂的化学吸收法具有吸收容量大、稳定性好、吸收速率高、溶剂成本低等特点，被认为是目前发展最为成熟、最接近工业应用的方法之一。但是，该方法能耗高（3-5 GJ/t CO₂），致使CO₂捕集成本高（约300元/t CO₂），从而成为制约该技术大规模工业应用的瓶颈。

针对以上问题，本团队创新性的提出了热-光-电多能捕集CO₂，开发了3代高效吸收剂（混合吸收剂、非水溶剂等），以及热电共驱反应器、喷雾塔等高效捕集装备，形成了非水溶剂捕集CO₂、热电协同捕集CO₂、太阳能直接捕集CO₂等新工艺，实现了专利转化2件，成功应用于能源化工行业，取得了显著经济和社会效益。获得的研究成果为集中点源高效、低成本CO₂捕集技术的工业应用提供了重要的科学依据和技术支撑。

二、产品性能优势

传统化学吸收法CO₂捕集技术由于其能耗高（3-5GJ/t），导致投资运行成本较高（约300元/吨CO₂），目前不具备大规模工业推广应用条件。

本技术有望针对传统化学吸收法高能耗的不足，实现高效低成本的碳捕集技术推广应用（能耗2.1GJ/t以内），捕集成本可控制在150元/吨CO₂以下，捕集率90%以上。

三、市场前景及应用

在碳中和大背景下，针对电厂、化工厂、水泥厂等大规模CO₂集中排放源的CO₂捕集研究志在必行，现有CO₂捕集技术虽然技术成熟可行，但是其能耗较高，经济性较差，难以实现大规模工业推广应用。

本技术有望实现高效、低成本的CO₂捕集，还有望与CO₂利用技术相结合，从而实现经济效益。该技术可用于电厂、化工厂、水泥厂等大规模CO2集中排放源，市场容量具大。

四、技术成熟度

□概念验证 □原理样机 √工程样机 □中试 □产业化

五、合作方式

□联合研发 □技术入股 □转让 □授权（许可） √面议

附图

（a）系统流程图（b）变截面喷雾塔结构

图1变截面喷雾塔喷雾捕集CO₂系统