近日,由天津大学牵头承担的国家重点研发计划项目“高性能混合基质气体分离复合膜规模化制备及应用”的关键成果,我国自主研制的首套千吨级混合基质膜二氧化碳捕集中试装置项目已顺利通过综合绩效评价验收。
该项目属于国家重点研发计划“高端功能与智能材料”重点专项,聚焦高性能混合基质气体分离复合膜的规模化制备及应用。面向国家“双碳”战略目标和能源气体高效分离的重大需求,项目针对传统碳捕集技术能耗高、成本高以及混合基质膜分离技术难以规模化应用等瓶颈,系统开发了高性能二氧化碳分离混合基质膜材料、规模化制膜技术及工业级膜组件制备技术。
该项目2026年5月底全面通过考核,实现了混合基质膜碳捕集技术从实验室研发向工程化应用的重要跨越,为膜法碳捕集产业化发展奠定了坚实基础。依托项目攻关,项目团队建成了国际首套千吨级混合基质膜二氧化碳分离中试装置,烟道气处理量为1000标准立方米/小时,碳捕集规模达每年1600吨。在燃煤电厂实际烟气条件下,该装置连续稳定运行超过1000小时,分离后二氧化碳纯度达到95%以上,充分验证了混合基质膜技术的稳定性、可靠性和工程化潜力。
2026年5月,专家组实地考察了混合基质膜烟道气碳捕集中试装置,审阅运行记录并进行现场测试,一致认为装置各项运行指标均达到任务书规定要求。在项目验收答辩中,专家组高度肯定了项目在高性能纳米填料、混合基质复合膜规模化制造及工业膜组件开发等方面的系列创新成果。
与国际先进二氧化碳分离膜相比,项目团队开发的混合基质膜在分离性能、规模化制造及工程应用等方面优势明显。与此前团队开发的聚合物膜相比,单位烟气处理所需膜面积降低29.0%,综合能耗降低8.2%,显著提升了膜法碳捕集的经济性。
项目已申请发明专利20项,发表学术论文42篇,构建起覆盖材料研发、膜制备、性能评价和工程应用的完整技术体系。
下一步,项目团队将深化与能源、电力、化工等行业企业的合作,推动膜法二氧化碳捕集技术向万吨级、百万吨级工程迈进,为我国大规模碳减排和全球气候治理提供中国方案。
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