C+H2O=CO+H2 （1）

CO+H2O=CO2+H2 （2）

系统工艺图 1。1 所示：

图 1。1 整体煤气化联合循环[9]

这种技术有很明显的优点[11]：由于混合气中 CO2 的分压很高，所以可以用较低的成本来 进行捕集；合成器中分离出来的氢气可以直接作燃料，还可以生产别的产品。但是这种技术 也有一定的缺陷：整个系统的建造成本太高，与电厂匹配困难，目前还没有成熟，有待提高。 总体而言，燃烧前脱碳技术环保节能，有很大开发潜力，对二氧化碳减排有很重大的意义。 1。2。2 燃烧中脱碳

燃烧中脱碳可分为富氧燃烧和化学链燃烧技术[16]。富氧燃烧技术(又称为 O2/CO2 燃烧技 术)就是用纯氧来代替空气作为助燃剂，与锅炉的排烟混合后进入燃烧室[17]，采用烟气再循环 的方式，从而能够提高燃烧排烟中的 CO2 浓度[18]。富氧燃烧工艺流程图如图 1。2[19]。先将空 气中的氧气分离出来，用分离出来的纯氧作为助燃剂进入燃烧器，在锅炉中进行 O2/CO2 燃烧 后的产物主要为水和二氧化碳，对二氧化碳进行捕集，剩余烟气再进入燃烧器进行循环。这 种技术的优点是处理的排气中的 CO2 浓度可以达到 95%之多，能够直接回收[20]。而且能够使 锅炉的热效率显著提高，因为燃烧反应是在 O2/CO2 气氛下发生的，助燃作用比空气更强，有 效减少了惰性气体的含量，从而增大了气体辐射率。从微观上讲提高了反应物活化分子的数

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量以及分子有效碰撞的次数[21]，所以增加了传热量，提高了温度，于是便提高了产物中 CO2 的浓度。富氧燃烧技术不仅便于分离收集 CO2，而且它具有很好的脱硫和脱硝能力，是一种 新型又洁净的燃烧技术，这种技术能够综合有效得控制燃煤污染物的排放[22]，而且该技术由 于减少了热损失，节约了能源，故而被发达国家称之为“资源创造性技术”[13]。但是该技术 缺点也较为显著：制氧成本较高，也有很大的耗能，并且燃烧室的温度控制起来比较麻烦， 技术比较复杂。

图 1。2 富氧燃烧工艺流程

化学链燃烧技术采用了零排放技术的理念[9]，是一种清洁型的新型减排技术[23]。参与燃 烧的氧是金属氧化物提供的，其作为助燃剂，完成燃烧过程。金属氧化物与燃料共同反应， 生成高浓度的 CO2 和金属以及水蒸气，这是在燃料反应室中发生的还原反应；还原后的产物 经过冷凝就得到高纯度的 CO2，有助于捕集，并且能耗低[24]。而在空气反应器中发生的氧化 反应为 M(金属)+O2(空气)→MO(金属氧化物)[10]。这两个串联的燃料反应器和空气反应器形成 一个化学链式的燃烧流程，防止了空气和燃料的直接接触，氧通过金属氧化物的还原和金属 的氧化来转移[25]。这种技术不仅能耗低，而且清洁无污染，所以值得开发。但目前对该技术 的研究还处于不成熟的阶段，所得到的试验数据不够完善，还不具有代表性。现在已有多个 国家在此项技术上投入大量研究，主要集中在反应器的设计和传递氧的载体的选择等方面。 1。2。3   燃烧后捕集文献综述

燃烧后捕获是一种很好的方式，为大部分常规燃煤电站所接受。因为它不影响上游燃烧 工艺过程，并且不受烟气中 CO2 浓度影响，适合所有的燃烧过程[14]。该技术只要是对燃烧后 排放的烟气进行 CO2 的分离和捕集，它可以直接应用于传统电厂，有很广阔的发展前景[26]。 燃烧后脱碳技术分支很广泛，主要包括吸收分离法、吸附分离法、膜分离法、低温分馏法和 碱金属基干法脱碳技术等[27]。