CO2捕集、利用与封存技术（CCUS）是目前实现化石燃料利用过程CO2大规模减排唯一技术,在众多碳捕集技术中,CO2化学吸收法技术工艺较为成熟,可推广性强,但规模化推广应用中存在吸收剂有机胺排放的问题,既对环境造成了威胁,又增加了系统运行成本。本文采用实验和模拟的方式,研究了化学吸收系统胺排放特性,建立水洗工艺模型并与水洗实验结果相对比,基于水汽异相成核研究过饱和度变化对提高除雾器胺脱除率的影响。本文利用4 Nm~3/h全流程化学吸收平台,对混合吸收剂AMP-MEA和两相吸收剂AEEA-DEEA在不同烟气CO2浓度、烟气进口温度、贫液进口温度和液气比下的胺排放特性进行了研究,探索了气溶胶对胺排放的影响。结果表明,进口烟气CO2浓度的提高,促进吸收塔内CO2吸收反应热力学平衡正向进行,促进了有机胺挥发排放,但也减少吸收剂自由胺含量,对胺挥发排放有抑制作用,AMP-MEA在12%CO2浓度排放量达到266.35 mg/Nm~3,AEEA-DEEA在10%CO2浓度排放量达到29809.82 mg/Nm~3。贫液进口温度的提高加快了塔内反应速率,胺排放量显著提高。贫液流量增大促进塔内吸收反应进行,放热量增大促进胺排放,同时贫液较低的温度对塔内温度升高有抑制作用。烟气中气溶胶颗粒物的存在大大促进了气溶胶形式胺排放,且排放量远大于有机胺挥发排放,低气溶胶凝结核浓度使得AMP-MEA排放量增长将近9倍,高气溶胶凝结核浓度使得AEEA-DEEA排放量增长将近一倍。基于离散系数分布评估不同系统参数对胺排放的影响,贫液进口温度对AMP排放量影响最大,相关离散系数达到了0.83,烟气CO2浓度对MEA、DEEA排放量影响最大,相关离散系数达到了0.76、0.62。本文从模拟和实验角度对水洗工艺进行了探究。基于气液平衡,建立基于水洗工艺的挥发性有机胺排放与控制模型,并与4 Nm~3/h全流程化学吸收平台实验结果进行对比,验证了该模型的准确性。AMP实测值与模拟值平均误差绝对值为2.505%,MEA实测值与模拟值平均误差绝对值为1.895%,DEEA在一级水洗后的平均误差绝对值为0.358%,在二级水洗后的平均误差绝对值为4.4%。结果表明,水洗液气比从1:160升高到1:36,AMP-MEA排放量从7.05 mg/Nm~3降低至2.1 mg/Nm~3,AEEA-DEEA水洗后仍有超过100 mg/Nm~3的排放量。水洗温度从50℃降低到10℃,AMP-MEA排放量减少64.23mg/Nm~3,AEEA-DEEA排放量减少12139 mg/Nm~3。气溶胶工况下AMP-MEA两级水洗脱除率降低至91%以下,AEEA-DEEA两级水洗脱除率降低至92.7%。基于200 Nm~3/h中试平台的颗粒物测量结果表明亚微米粒径范围中气溶胶颗粒物经过水洗塔气溶胶颗粒峰值粒径减小,峰值浓度增加,峰值粒径颗粒有效密度降低。本文研究了相变除雾法对提高除雾器控制胺排放的效果。由于气溶胶排放颗粒过小,通过搭建相变除雾装置,注入低温湿空气,促进脱碳烟气气溶胶凝结核粒径增长,增强除雾器脱除效果。结果表明,DP高效性不锈钢丝网除雾器主要作用粒径范围为3μm以上大粒径气溶胶颗粒。低温湿空气流量流量从10 L/min增大至30 L/min,除雾器后胺排放量从501 mg/Nm~3降低到了377.9mg/Nm~3;低温湿空气相对湿度从70%增大到100%,胺排放量从501 mg/Nm~3下降到446.9 mg/Nm~3;低温湿空气温度从10℃升高至19℃,除雾器后胺排放量从501 mg/Nm~3增大到603.4 mg/Nm~3。