二氧化碳的处理与处置

海洋封存可以分为液态封存和固态封存 ①液态封存法 是指二氧化碳以液体形式输送到海平面以 下的某个深度，以保证它的状态长期不变。 这一深度的选择与液态二氧化碳的密度、 扩散率等性质随海水压力、温度的变化有 很大的关系。Y.Shindo等人在实验室条件 下试验得到,液态的二氧化碳在35MPa以上 的压力下可以保持长期稳定。
二氧化碳的处理与处置
田晶 3108019012 2009年6月10日
主要内容
1.分离回收 2.处置 3.有效利用
1.分离回收
吸收分离法 吸附分离法 膜分离法 膜分离-吸收联合法
1.1吸收分离法
指利用吸收剂对混合气体进行洗 涤来分离二氧化碳的方法。按照 吸收剂的不同,可以分为物理吸收 法和化学吸收法。
2.处置
地下储存 海洋储存 森林和陆地生态储存
2.1地下储存方法 包括不可采煤层储存、采空的油气层 储存、强化采油回注储存、深部盐水 层储存等多种方式。总体而言,这些利 用天然储层的储存方式比较安全可靠, 不仅应用上较灵活,而且也有较充裕的 储存能力,故这是当前(石油、天然气生 产企业)最主要的开发方向。
1.4膜分离-吸收联合法
两者结合起来可取长补短,前者作粗分离,后 者作精分离,既可达到有效分离,又可节省投 资费用。例如,挪威Statoil公司从天然气开 采中回收CO2,原用胺系溶液吸收洗气法,吸 收塔、洗气塔体积庞大,后改用氟聚合物膜 作预处理的联合法,使吸收塔、洗气塔的重 量减轻70% ~75%,占地面积减少65%。
成功例子
挪威Statoil公司开发的Sleipner天然气田 CO2封存项目，处理能力约为每天2,800t。 加拿大的Weyburn项目，每年注入的CO2 约为150万t。 阿尔及利亚的In Salah项目,也是将从天然 气中分离的CO2注入地下,年处理量约为 120万t。
预计当二氧化碳的储存成本为20美元/t时,地下储存 方式的潜力
是利用固态吸附剂对原料混合气中的二氧 化碳的选择性可逆吸附作用来分离回收二 氧化碳的新技术,主要有活性炭、天然沸石、 分子筛、活性氧化铝和硅胶等。
1.3膜分ห้องสมุดไป่ตู้法
膜分离法是利用某些聚合材料制成的薄膜,对不同 气体的渗透率不同来分离气体的。 用于二氧化碳分离的膜材质主要有:醋酸纤维、乙 基纤维素、聚苯醚及聚砜等,近年来有些性能优异 的新型膜材质正不断涌现,如聚酰亚胺膜、聚苯氧 改性膜、二胺基聚砜复合膜、含二胺的聚碳酸酯 复合膜、丙烯酸酯的低分子含浸膜等,均表现出优 异的二氧化碳渗透性。 日本Yamaguchi大学的研究无机膜（一 种沸石 膜）,在200℃时CO2/N2选择性大于100,可初步用 于分离电厂尾气中的二氧化碳。
化学吸收法：是使原料气和化学溶剂在吸 收塔内发生化学反应,二氧化碳被吸收至溶 剂中成为富液,富液进入解析塔加热分解出 二氧化碳从而达到分离回收二氧化碳的目 的。 例如：有机胺作为吸收溶剂 ： CO2+2RNH2→RNHCOO-+RNH3+ RNH2+CO2+H2O→HCO3- +RNH3+
1.2吸附分离法
2.2海洋储存
海洋在地球生态中具有巨大的绿肺功能,为 此,有人提出让二氧化碳循环短路,即将燃料 燃烧产生的二氧化碳收集后直接导入海洋 中。这样,在很大程度上可以避免二氧化碳 产生的温室气体效应。海洋储存尤其是深 海储存是有可能实现大规模长期储存二氧 化碳的理想方式,但涉及技术经济、环境影 响等一系列复杂的问题有待解决,故目前尚 处于探索阶段。
②固态封存法 所谓的固态封存法就是二氧化碳以固、水 合物的形式封存在海底的方法。这项技术 的关键在于水合物的快速形成、充分生长 以及如何输送等问题。
二氧化碳海洋封存对海洋生态环境的影响： 无论二氧化碳以液态方式封存还是以固态 方式封存，都不可避免的会有碳酸形成， 对海洋生态环境有一定的影响。很多成年 鱼以及鱼卵对海水的pH值很敏感，而且， 越往深海，生物的丰富性、活动性就越差。 所以二氧化碳封存得越深，对海洋环境的 影响才会越小。
2.3森林和陆地生态储 存 森林和陆地生态储存 肯定是最理想的廉价 储存方式,但一个功率 为500MW的燃煤电站 约需2 000km2的森林 来捕集其所排放的二 氧化碳,故此方式不可 能作为主要储存方式。
3.有效利用
(1) 植物，藻类的光合作用 （2）化学固定
谢 谢！
物理吸收法：是在低温高压条件下,以 水、甲醇、聚酯类等作为吸收剂,利用 二氧化碳在这些溶剂中溶解度随压力 变化而改变的原理,对二氧化碳进行吸 收以达到分离脱除的目的,分离过程中 并不发生化学反应。主要聚乙二醇二 甲醚法(Selexol法)、低温甲醇法 (Rectisol法)、碳酸丙烯酯法(Flour法) 等。