傅里葉紅外氣體分析儀在二氧化碳捕集方面的應用

CCS技術（Carbon Capture and Storage 的縮寫，是將二氧化碳（CO2）捕獲和封存的技術。）可以分為捕集、運輸以及封存三個步驟，商業化的二氧化碳捕集已經運營了一段時間，技術已經發展得比較成熟，而二氧化碳封存技術各國還在進行大規模的實驗。

一、二氧化碳捕集

二氧化碳的捕集方式主要有三種：燃燒前捕集（Pre-combustion）、富氧燃燒（Oxy-fuel combustion）和燃燒后捕集（Post-combustion）。

1.1燃燒前捕集

燃燒前捕集主要運用于IGCC（整體煤氣化聯合循環發電系統）系統中，將煤高壓富氧氣化變成煤氣，再經過水煤氣變換后將產生CO2和氫氣（H2），氣體壓力和CO2濃度都很高，將很容易對CO2進行捕集。剩下的H2可以被當作燃料使用。

該技術的捕集系統小，能耗低，在效率以及對污染物的控制方面有很大的潛力，因此受到廣泛關注。然而，IGCC發電技術仍面臨著投資成本太高，可靠性還有待提高等問題。

1.2富氧燃燒

富氧燃燒采用傳統燃煤電站的技術流程，通過制氧技術，將空氣中大比例的氮氣（N2）脫除，直接采用高濃度的氧氣（O2）與抽回的部分煙氣（煙道氣）的混合氣體來替代空氣，這樣得到的煙氣中有高濃度的CO2氣體，可以直接進行處理和封存。

歐洲已有在小型電廠進行改造的富氧燃燒項目。該技術路線面臨的難題是制氧技術的投資和能耗太高，還沒找到一種廉價低耗的能動技術。

1.3 燃燒后捕集

燃燒后捕集即在燃燒排放的煙氣中捕集CO2，如今常用的CO2分離技術主要有化學吸收法（利用酸堿性吸收）和物理吸收法（變溫或變壓吸附），此外還有膜分離法技術，正處于發展階段，但卻是*的在能耗和設備緊湊性方面具有非常大潛力的技術。

工業上，通常選用呈堿性的化學吸收液來吸收CO2，如：醇胺、鉀堿和氨水等。目前較為成熟的化學吸收法工藝多基于乙醇胺類水溶液，如單乙醇胺法(MEA法)和二乙醇胺法(DEA法)和甲基二乙醇胺法(MDEA法)等。

近幾年新發展的化學吸收法工藝包括：混合胺法、空間位阻胺法、以及冷氨法等。化學吸收法適用于氣體中CO2濃度較低時的CO2分離。

從理論上說，燃燒后捕集技術適用于任何一種火力發電廠。然而，普通煙氣的壓力小體積大，CO2濃度低，而且含有的N2，因此捕集系統龐大，耗費的能源。

二、二氧化碳運輸

捕集到的二氧化碳必須運輸到合適的地點進行封存，可以使用汽車、火車、輪船以及管道來進行運輸。一般說來，管道是性價比非常合適的運輸方式。2008年，美國約有5800千米的CO2管道，這些管道大都用以將CO2運輸到油田，注入地下油層以提高石油采收率（Enhanced Oil Recovery，EOR）。

三、AtmosFIR傅里葉紅外氣體分析儀在二氧化碳捕集方面的應用

英國Protea公司在氣體分析領域擁有的技術和的氣體分析設備。其中，AtmosFIR傅里葉紅外氣體分析儀系列產品廣泛應用于氣體分析領域，為客戶解決氣體分析的難題。北京樂氏科技作為英國Protea公司在中國區的，承擔著該品牌系列產品在中國區的銷售和技術支持服務。我們的團隊將用的技術、嚴謹的態度、熱忱的服務為國內客戶提供氣體分析全套解決方案。

目前，AtmosFIR傅里葉紅外氣體分析儀在二氧化碳捕集研究方面擁有廣泛應用。該分析儀測試氣體種類豐富，除非紅外活性氣體之外，可以覆蓋所有二氧化碳捕集研究方面氣體的檢測需求。通過的化學計量方法可以建立不同濃度范圍的氣體分析模型，在分析過程中儀器根據樣氣濃度自動切換量程范圍進行檢測。

在二氧化碳捕集研究方面，傅里葉變換紅外光譜原理是強大且適合的一種分析手段。以下是AtmosFIR在二氧化碳捕集應用的參數展示：