醇胺溶液吸收酸性气体的动力学研究文献综述
2020-04-05 13:05:14
近几十年来,由于人类消耗能源的急剧增加,森林遭到严重破坏,大气中二氧化碳的含量不断上升,仅去年全球二氧化碳的排放量就增加了 33%,达到了地球有史以来的最高水平。大量二氧化碳的排放导致全球变暖,并给环境带来了重大的危害:南北两极冰雪融化、 海平面上升、 还导致气候干旱,土地沙漠化, 各种自然灾害和人类疾病也愈演愈烈,这种温室效应己经严重地困扰经济的发展[1]。因此,如何有效的控制二氧化碳的排放,充分发挥科技进步在经济发展和气候保护方面的作用具有十分重大的意义。随着环境问题和能源危机的日益突出,CO2 的减排和利用[2]已经成为世界范围内可持续发展的一个研究热点之一。
据2004年IEA(International Energy Agency)的预测,到2030年,世界能源消耗中以煤、石油、天然气为主的化石燃料仍然占据主导地位[3]。因此,在未来的几十年里,化石燃料利用量的持续上升将导致CO2排放量的不断增加,如不加以控制,CO2的过量排放将会造成环境的继续恶化。基于此,控制二氧化碳排放量,并对其排放的二氧化碳的回收、固定、利用及再资源化,是我们目前面临的重要课题。
1.1二氧化碳的分布来源
二氧化碳主要来源:动植物和微生物的呼吸作用所排出的二氧化碳;石油、石腊、煤炭、天然气燃烧产生的二氧化碳;早起碳酸类矿物分解生成的二氧化碳;以及所有粪便、腐植酸在发酵,熟化的过程产生的二氧化碳。
1.2二氧化碳的分离技术
依据捕获系统的技术基础和适用性,通常将捕集系统分为以下四种[4]:燃烧后脱碳(post- combustion)、燃烧前脱碳(pre- combustion)、富氧燃烧技术(oxyfule)以及化学链燃烧技术(CLC)。
1.2.1燃烧后脱碳
所谓燃烧后脱碳是指采用适当的方法在燃烧设备后,从排放的烟气中脱除CO2的过程。这种技术的主要优点是适应范围广,系统原理简单。但捕集系统因烟气体积流量大、CO2的分压小,脱碳过程的能耗较大,设备的投资和运行成本较高,而造成CO2的捕集成本较高。图为燃烧后二氧化碳捕获工艺路线[5]。
燃烧后二氧化碳捕获工艺路线
1.2.2燃烧前脱碳