《二氧化碳捕集原理与技术》试题集
第1章绪论
题型一：名词解释
1.CO2捕集及封存技术：CO2捕集及封存技术（CCS）是指将CO2从相关排放源中分离出来，然后将其运输到封存地点，并将CO2与大气长期隔离的过程。CO2捕集利用与储存（CCUS）技术则是在CCS基础上增加了CO2利用环节。。
2.二氧化碳捕集技术：二氧化碳捕集技术指利用吸收、吸附、膜分离、低温分馏、富氧燃烧等方式将不同排放源的CO2进行分离和富集的过程。
3.燃烧前捕集技术:燃烧前捕集技术是在燃料燃烧前将CO2从燃料或者燃料变换气中进行分离的技术，所需处理气体压力高、CO2浓度高、杂质少。
4.燃烧后捕集技术：燃烧后捕集技术是指从电厂燃烧后的烟气中分离和捕集CO2，主要应用对象是常规的煤粉PC（PulverizedCoal）电站。
5.直接空气捕集：直接空气捕集（DirectAirCapture，DAC）CO2技术是指利用吸附/吸收剂直接从空气中捕集CO2技术。
题型二：简答题
1．CO2捕集方式主要有哪些？简要介绍各自的原理。
答：二氧化碳捕集方式主要包括燃烧前捕集、富氧捕集、燃烧后捕集和直接空气捕集。（1）燃烧前捕集技术的主要原理是通过利用化石固体燃料或其他原料（如生物质，天然气等）与氧气、水蒸气在气化反应器中分解生成CO和H2混合气，经冷却后，再送入催化转化器中，进行催化重整反应，生成以H2和CO2为主的水煤气或燃料气，再对其采用物理或化学工艺进行CO2分离，达到燃烧前脱碳的目的。（2）富氧燃烧捕集（又称燃烧中碳捕集）技术是指燃料在纯氧或富氧条件下进行燃烧，主要包含空气分离装置（ASU）、烟气净化系统（FGCD）、压缩纯化装置（CPU）等。富氧燃烧碳捕集技术涉及燃料在纯氧或富氧（约98%）状态中燃烧，而不是以氮气为主的空气，去除氮气能够减少能量需求，使燃料气体达到正确的燃烧温度，同时富氧燃烧过程使燃烧更完全。（3）燃烧后捕集技术是指从电厂燃烧后的烟气中分离和捕集CO2，主要应用对象是常规的煤粉PC（PulverizedCoal）电站。（5）直接空气捕集（DirectAirCapture，DAC）CO2技术是指利用吸附/吸收剂直接从空气中捕集CO2技术。DAC技术与其他碳捕获方法不同，因为它直接从大气中捕获CO2，而不是从源头捕获二氧化碳。
2．简要介绍CO2捕集技术发展趋势。
答：（1）燃烧前捕集技术：未来，IGCC趋于向多联产、多原料方向发展。IGCC发电项目CO2捕集应当与多联产相结合，充分利用内部蒸汽、电能等公用工程资源降低整体成本，并通过提高捕集过程H2纯化能力，为炼化和化工生产提供高品质H2。（2）富氧捕集技术：制氧过程是富氧燃烧技术应用的瓶颈，低投资成本、低操作能耗的制氧技术仍然是重要发展方向；应当加强低能耗和低成本制氧、稳定放大富氧燃烧器、酸性气体共压缩、空分系统-锅炉系统-压缩纯化系统耦合优化、加压富氧燃烧技术等方面加强研发，降低捕集成本。（3）燃烧后捕集技术：燃烧后捕集技术需要开发吸收性能好、腐蚀性低的新型吸收剂，同时还应开发解吸能耗低的设备和吸收工艺。（4）空气捕集技术：吸附/吸收剂是DAC技术的核心，因此需进一步开发成本低、吸附性能高、循环稳定性好的DAC吸附/吸收剂，同时开发适用于DAC技术的过程强化技术，设计可充分发挥吸附/吸收剂DAC性能的空气接触器等关键装备，以实现吸附剂/吸收快速装载与卸载。
第2章二氧化碳的吸收、吸附及膜分离理论
题型一：名词解释
1.吸附：在固体表面上的分子力处于不平衡或不饱和状态时，固体颗粒会将与其接触的气体或液体溶质吸引到其表面，从而使其残余力得到平衡，这种在固体表面进行物质浓缩的现象，称为吸附。
2.气体吸附剂与吸附质：气体吸附是利用多孔性的固体颗粒，将一种或几种气体组分吸附在固体颗粒表面，将有害气体净化及分离，其中用于吸附的固体颗粒称为吸附剂，被吸附的气体分子称为吸附质。
3.等温吸附及等压吸附:吸附速率和吸附平衡的状态与温度及压力有关，当在恒定温度下进行的吸附过程称为等温吸附，而在恒定压力下进行的吸附过程称为等压吸附。
4.物理吸附：通过吸附质分子与固体吸附剂分子之间分子作用力，即主要是范德华力（VanderWaalsforce）的作用下产生的吸附。
5.化学吸附：通过吸附分子与固体吸附剂表面间的化学作用，即电子交换与转移、原子重排、化学键的形成或破坏而产生的吸附。
6.吸附等温线：在恒定温度下，平衡吸附量取决于气体的压力，随着压力的增加吸附量增大，将恒温下吸附量随压力而变化的曲线称为等温吸附曲线。
7.回滞环：脱附曲线是剩余吸附量对压力的曲线，如果脱附是完全的，那么吸脱附曲线完全重合，如果脱附是不完全的，也就是剩余的吸附量大于相同压力时的