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以CO2为主的温室气体产生的温室效应已引起全球温度上升、物种灭绝等一系列严重的问题。在CO2的诸多来源中,火电厂是CO2的集中排放源,其烟道气中排放的CO2总量约占CO2总排放量的30%。然而随着经济的发展,CO2的排放量必然会不断地增加。因此发展研究从烟道气中捕集CO2的新型高效节能技术及相关理论,对避免温室效应,保护环境具有极其重要的意义。由于吸收、吸附、精馏等传统捕集CO2的方法,分别存在不同程度的缺点,使新兴的水合物法得到关注,但是该法仍存在一些问题有待解决：间歇操作高能耗,苛刻的温度压力条件,较低的水合速率等。本文采用膜分离法和水合物法相耦合,连续、高效的水合物膜法捕集CO2,以十二烷基硫酸钠(SDS)-四氢呋哺(THF)、四丁基溴化铵(TBAB)-甲醇(MeOH),四丁基氟化铵(TBAF)-MeOH作为水合物形成的促进剂,考察了上述添加剂各自对C02/N2混合气分离效果的影响,为水合物膜法捕集CO2工艺技术提供了理论依据。(1)以SDS和THF为添加剂时,分别研究了两种添加剂浓度对CO2/N2混合气的分离效果,结果发现250ppmSDS-1.0mol%THF混合添加剂对混合气的分离效果最好。随着原料侧压力的增大,CO2分离因子先增加后减小,当温度从0.5℃升高到6.0℃时,CO2分离因子不断增大,在4.10MPa,6.0°C时CO2分离因子最高为3.84。渗透速率的变化范围是1.87-4.0lxlO-8mol/(m2?s?Pa)o(2)以TBAB/TBAF和MeOH为添加剂进行水合物膜法捕集CO：的实验,考察了添加剂浓度、原料侧压力、温度、原料气组成等对CO2分离性能的影响。结果发现混合添加剂0.229mol%TBAB/TBAF-1.26mol%MeOH的分离效果比单组分添加剂的好,且与纯水相比,使系统达到稳定状态所需的时间由300min降低到120～150min。当0.229mol%TBAB-1.26mol%MeOH和0.229mol%TBAF-1.26mol%MeOH存在时最大的CO2分离因子分别为5.90和7.58,渗透速率在1.82-3.48*10-8mol/(m2-s-Pa)范围内变化。且在2.88-4.52MPa和0.5℃-6.0℃范围内,CO2分离因子随着原料侧压力和反应温度的升高先增加后减小,说明压力和温度存在一个最佳范围。(3)三组混合溶液分别作为促进剂时均提高了CO2的分离性能,但TBAF-MeOH的促进效果最好,TBAF-MeOH存在时,在4.0℃,通过三级水合物膜分离可以将电厂烟气中的CO2由19.71mol%浓缩到94.40mol%。