二氧化碳水合物相平衡研究文献综述
2020-06-23 20:52:15
第一部分 1、二氧化碳的捕集 随着时代飞速发展,温室效应越来越严重,尽管温室效应产生的因素有许多,但科学研究表明其主要原因是人类活动所造成温室气体的大量排放,其中二氧化碳对温室效应的贡献值约55% 。
同时二氧化碳具有特殊的物理化学性质,在农业、工业、 食品和医药卫生等领域有着广泛的应用,综合利用 CO2 并使之转化为附加值较高的化工产品,不仅为碳化学工业提供了廉价而又易得的原料,而且对减轻温室效应也大有裨益。
因此大力发展二氧化碳捕集技术具有重要的现实和战略意义。
2、国内外二氧化碳捕集技术现状 二氧化碳捕集与封存( CCS) 是指将二氧化碳从工业或者与能源相关行业所产生的废气中分离,并加以利用或输送到一个封存地点长期与大气隔绝的过程。
目前国内外二氧化碳捕集主要有三条技术路线: 燃烧后 捕集、燃烧前捕集和富氧燃烧,捕集技术的选取取决于原料气中 CO2 的浓度、气体压力、燃料类型和生产工艺等,详细介绍如下。
2.1、燃烧后捕集 燃烧后捕集是从燃料在空气中燃烧所产生的烟道气体中捕集分离 CO2,该技术可以适用于低浓度 CO2 的捕获,应用范围较广,对于现有的燃煤电厂省去燃烧过程和设施的改造,受到研究者的广泛关注。
2.2、燃烧前捕集 燃烧前捕集是指在燃料燃烧前便对其中所含的碳进行捕集。
化石燃料首先发生气化反应,生成 CO 和 H2,再进一步通过水煤气变换反应使混合气中的 CO 转化为 CO2,并产生更多的 H2,然后将 CO2 从混合气体中捕集并分离,剩下 H2 被用作整体煤气联合循环电厂( IGCC) 燃料。
2.3、富氧燃烧 化石燃料在接近纯氧条件下燃烧后的主要产物为 CO2 和 H2O,只需经过干燥,压缩,脱硫等过程可得到高纯度的 CO2。
富氧燃烧技术具有以下优点: 1、用高纯度的氧气代替空气作为氧源,燃料燃烧发生在低氮环境中,极大降低了NOx 的生成量,同时由于氧源中几乎不含氮气,减少热量的散失和后续烟气处理量,从而提高能源利用率和简化分离过程; 2、富氧燃烧的烟气主要由 CO2 和 H2O 组成,几乎可以实现 CO2 的零排放。