新技术施展“膜”力发电源头高效捕碳

　　面对这道难题，项目团队从构建组件内部合适的气体流道出发，通过计算流体力学方法模拟计算，设计了合理的流道分布，研发了使得组件内部黏接密封的技术，解决了复杂流道内的流体力学和传质行为中的科学问题。

　　通过探索卷制工艺，优化设备操作参数，项目团队研发出了工业规模的膜组件制备技术。项目团队完成的组件批量生产卷制设备，实现了低浓差极化、低压力降、高装填密度的工业规模膜组件批量生产。

　　集结全国多家单位力量实现应用示范

　　为实现捕集目标且节能，必须在充分认识膜渗透性能和选择性能及二者的匹配、膜两侧压力、原料气组成等各种因素对捕集效果影响规律的基础上，优化设计出集成多级（或多级和多段耦合）膜过程以及预处理和能量回收的完整膜分离系统。

　　中石化南京化工研究院有限公司为此开发了一套适合膜法捕集烟道气CO2的烟道气预处理工艺，以减小烟尘对压缩机、管路、膜组件等的影响，使预处理后的燃煤烟道气达到膜组件的进气要求。

　　除此之外，为更可靠地建立示范装置，项目组还设计、建造并运行了国内首套膜法捕集烟道气CO2中试装置，考察了温湿度波动、烟道气组成波动等对膜组件性能的影响，系统探究了操作条件对CO2捕集率和浓度的影响。在此基础上，项目组设计和开发出国内首套膜法捕集CO2示范装置工艺包。

　　王纪孝介绍，开发示范装置工艺包，需要设计集成完整膜分离系统，建立数学模型，以性能强化和节能为目标，进行模拟优化计算。据此得出膜面积、能耗、成本，确定所需要的膜组件个数和排布方式及管路连接形式，并设计与之相应的动力设备、传送设备及检验设备等成套装备。

　　目前，在全国多家单位的协同努力下，膜法捕集CO2工业示范装置正在南京建设中，其运行及系统评价将在年内完成，预计将实现CO2捕集率≥90%、产品气浓度≥95%的烟道气碳捕集目标。（实习记者 何亮）