文 献 综 述

一 前言

能源与人类的生存密切相关，它是提高人民生活水平，发展世界文明和征服自然的物质基础。如今中国的能源现状令人担忧。国际上，一些机构在20世纪末也对此做过类似预测，如美国能源部门研究认为：21世纪前20年我国能源消费年均增长在3.5%~4.9%之间，2020年中国的能源消费总量将达到24.3亿~32.2亿吨标准煤^[1]。中国目前能源状况主要表现在以下三方面： 一是能源以煤炭为主，可再生资源开发利用程度很低；二是能源消费总量不断增长，能源利用效率较低，中国单位产品的能耗水平较高；三是能源消费以国内供应为主，环境污染状况加剧，优质能源供应不足。中国真正解决能源危机的出路在于不断开发新能源并且认真处理好环境污染的问题。

工业革命以来，人类活动广泛地改变了地球表面的形态以及动植物的分布，尤其是大量使用化石燃料和其他途径向大气中排放了大量的温室气体^[2]。大气中主要的温室气体有二氧化碳（CO₂）、甲烷（CH₄）、一氧化二氮（N₂O）、臭氧（O₃）和氟利昂类物质（CFCS）、水汽（H₂O）等^[3]。其中，二氧化碳对温室效应的贡献最大。随着大气中温室气体浓度的增加，大气进一步阻挡了地球向宇宙空间发射的长波辐射，为维持辐射平衡，地面必将增温，以增强长波辐射。但地表温度也不会持续上升，对应温室气体的浓度，会达到新的平衡点。这就是温室效应，它已成为国际环境问题的一个热门话题。

气体净化是化工、能源产业中的一个非常重要的工艺过程，尤其是近年来在制氢，沼气和天然气净化等能源产业中发挥着越来越重要的作用。高效、节能的气体净化技术及其装备是制氢、生物甲烷等清洁能源产业推广应用的先决条件和重要支撑。本文着重研究沼气净化。

在沼气净化的同时，生成的纳米碳酸钙的销售市场在沿海地区有明显优势，尤其是以珠江三角洲地区和长江三角洲地区为主要市场。纳米 CaCO₃ 作为一种优质填料和白色颜料，广泛应用在橡胶、塑料、造纸、涂料、油墨、医药等众多产业，纳米碳酸钙产品一般填充在一些较高档的产品中。这样我们既可以净化沼气，减少污染，缓解温室效应又可得到对我们生活有用的产品。

二 沼气脱碳的方法及优缺点

2.1.化学吸收法

化学吸收法是利用二氧化碳和吸收液之间的化学反应将二氧化碳从排气中分离出来的方法，常用的有热钾碱法、苯菲尔法以及有机胺吸收法等。化学吸收法设备成本低、操作简便、净化效果好，但能耗较高，存在废液处理问题，而且常用的吸收剂有机胺在一定程度上存在着毒性，不利于吸收的二氧化碳再利用^[4-5]。

2.2.水洗法