文 献 综 述
一、二氧化碳与全球变暖现状
从工业革命开始以来，化石能源大量使用所产生的二氧化碳等温室气体导致了全球变暖；温室效应等极端气象的产生。一万年以前，大气中二氧化碳的含量约为280ppm,这一含量确保了大气；海洋以及生物圈之间的平衡。[1]工业革命开始后，随着人类行为活动的改变和加速，大量化石燃料的燃烧，森林土地的破坏性利用，排入大气中的二氧化碳逐年攀升，在德国玻恩举行的联合国气候谈判会上，国际研究联合体全球碳计划（Global Carbon Project，GCP）的研究人员展示了他们的研究发现。各代表国家尝试在会上敲定实施2015年《巴黎气候协定》的细节，该协定呼吁将全球气温上升幅度限制在1.5 -2 ℃内。全球温室气体排放量预增凸显了未来人类所面临的挑战；如果最新分析被证明无误，那么全球二氧化碳排放量将在2017年达到破纪录的410亿吨。如何控制和减少二氧化碳的排放已成为当今世界最为关注的焦点问题。
- 主要二氧化碳捕集技术
2.1燃烧前脱碳技术
燃烧前二氧化碳的捕集是指将燃料与空气或氧气混合后，在气化炉中产生CO和H的混合气体，冷却后进入到催化转化器与水蒸气反应，混合气体中CO与蒸汽反应生成二氧化碳，干燥以后可得到氢气和二氧化碳的混合气体，然后分离出氢气之后可以在整体煤气联合循环电厂（IGCC）中作为燃气燃烧。在干燥的混合气体中二氧化碳的浓度大大升高，可达到15%-60%，有利于二氧化碳的分离[2]。该技术与燃烧后捕集技术相比能耗和成本低，可以将燃料转化为清洁能源，有效捕集二氧化碳，几乎可以达到二氧化碳的零排放。但是此项技术主要运用于新建电厂，与传统工艺兼容性较差，而且设备费用高，所以受到了很大的限制[3.4]
2.2燃烧中脱碳技术
2.2.1富氧燃烧技术
富氧燃烧技术针对的是燃煤电厂的二氧化碳减排技术，使用氧气代替空气作为一次燃料进行燃烧，产生以水汽和二氧化碳为主的烟气[5]。将烟气通过再循环进入燃烧炉后与纯 氧混合作为助燃剂，代替了原有的空气。富氧燃烧技术虽然在捕集二氧化碳的同时还减少了氮氧化物的排放，但是该技术所使用的纯氧需要从空气中分离，耗能高，而且用纯氧燃烧，燃烧器中温度不易控制。
2.2.2化学链燃烧技术
化学链燃烧技术主要由两个反应器组成：燃料反应器和空气反应器。载氧体在空气反应器内与空气中的氧分子产生氧化反应后进入燃料反应器，氧化物在燃料反应器中与燃料发生还原反应，生成二氧化碳、水和被还原的金属，经过冷凝得高纯度二氧化碳。
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