溶剂吸收法捕集低浓度CO2
CO2捕集技术的研究现状
CO2捕集技术的研究现状随着全球经济的发展和人类活动的不断扩大,CO2排放成为了人类面临的一个严重问题,它不仅影响到了空气质量、气候变化等问题,还会对人类造成生存威胁。
因此,研究CO2捕集技术成为了目前各国科学家们极力探究的重要课题。
CO2在大气中的含量越来越高,主要是因为人类的活动所导致的,例如能源和运输行业的碳排放、工业生产流程中的温室气体排放、大规模的土地使用和转换等。
按照国际能源署的预测,到2050年,全球碳排放将增长40%,这将使得温室气体浓度达到300-500 ppm,进一步加剧全球气候变化的速度。
因此,如何减少CO2的排放成为了全球科学家们努力探索的问题,其中包括了CO2的捕集技术。
目前,科学家们已经开发了多种不同类型的CO2捕集技术,包括吸收-解吸、吸收-吸附、膜分离等。
吸收-解吸技术吸收-解吸技术是一种热力学反应过程,其中有一个溶液和碳酸盐(CO3 2-)发生反应,反应后形成碳酸氢根离子(HCO3-)和水,通过加热可以解离水和CO2,此时CO2会被捕集下来。
吸收-吸附技术吸附技术是一种将气体阻止在固体表面的技术,而吸附技术则是将气体吸附在一种固体材料上的技术。
在吸收-吸附技术中,氨、化学溶剂和胺等物质被加入到吸附器中,当气体通过吸附器时,吸收剂会吸附住CO2,从而将CO2分离出来。
膜分离技术膜分离技术是将气体分离出来的一种技术,与传统的吸收和吸附技术不同,它是一种通过气体在膜上的渗透和扩散来实现CO2捕集的技术。
这种技术可以通过多种不同的方法实现,例如由纳米颗粒制成的多层石墨烯膜、杂化化合物膜和多孔性薄膜等。
以上这些技术都有各自的优缺点,如吸收-解吸技术需要较高的能量来加热溶液,而且捕集的CO2纯度可以受到溶液中其他因素的影响;吸收-吸附技术需要大量的吸附时间,并且在吸附物节选后会导致吸附率的降低;膜分离技术需要较高的成本和技术难度,但其可以更好的控制CO2的纯度和流量,同时具有更高的灵活性。
烟气co2捕集分离方法
烟气co2捕集分离方法
烟气CO2捕集分离方法是指通过一系列的技术手段将燃煤、燃气等化石燃料燃烧产生的二氧化碳(CO2)从排放气体中分离出来,防止其进入大气中,从而减少温室气体的排放量,减缓全球气候变暖和环境污染。
目前,烟气CO2捕集分离方法主要有以下三种:
一、吸收剂法:
该方法主要是指利用氨、胺等化学溶液对CO2气体进行吸收处理,从而将CO2分离出来。
其具体操作流程为:先将烟气通过吸收剂溶液中,溶液中的吸收剂质吸收烟气中的CO2,然后将吸收剂中的CO2再进行脱附,得到纯CO2,同时将吸收剂回收再次利用。
二、膜分离法:
该方法主要是指利用CO2选通性更高的聚合物膜进行分离处理,从而将CO2分离出来。
其具体操作流程为:将烟气通过具有选择性透过CO2的膜材料,使CO2通过膜材料渗透出来,从而实现分离。
三、物理吸附法:
该方法主要是指通过制备具有大表面积的吸附剂,将烟气中的CO2吸附于其表面上,从而实现分离。
其具体操作流程为:将烟气通过具有大表面积的吸附剂床层,在吸附剂表面上的CO2会被吸附,而其他气体则通过床层,从而完成分离。
需要注意的是,不同的燃料、烟气成分和排放规模,需要选择不同的分离技术,将烟气CO2从源头上控制并达到降低排放的目的。
同时,CO2的分离还需要借助其他工艺手段进行进一步的净化和储存处理,确保分离后的CO2安全稳定地存储,不会对环境和人类造成危害。
低浓度尾气胺溶液捕集回收二氧化碳技术
低浓度尾气胺溶液捕集回收二氧化碳技术摘要:胺类化学吸收法是当今燃烧后捕集烟气CO2领域中非常成熟的技术手段,但在捕集烟气CO2的过程中,胺类化学吸收法仍然存在着诸如使用能耗过高、会对环境造成二次污染等问题。
那么开发出更加优质和高效的新型吸收剂来降低能耗便成为节能环保行业新的攻坚课题。
混合有机胺作为新一代的高品质吸收剂的的代表,未来将在工业CO2捕集领域中发挥无与伦比的重要作用。
关键词:碳达峰、碳捕集、CO2回收、胺溶液吸收1现状当21世纪工业化、现代化的旋律响彻全球,当琳琅满目的工业产品提升了我们的生活品质,当全世界的人们都在享受工业化社会带来的红利的同时,各种工业化进程所产生的弊端也悄然呈现。
比如用油、用煤、用气的增加导致了对化石燃料的需求增加,全球各国每年使用的化石燃料燃烧后向地球排放了数以百亿吨的CO2气体,其引发的温室效应不仅对地球的整体生态环境造成了不可挽救的伤害,还进一步挤占了人类的生存环境并引发人们生活品质的下降。
如果想要从根本上解决温室效应对全球的影响,首当其中的关键性问题就是解决CO2的减排和回收、精制、利用问题。
作为重要的温室气体,CO2减排已经成为全世界各国政府持续关注的焦点议题。
据了解,火力发电厂是CO2的重要排放源之一,通过碳捕集技术捕集电厂烟气中的CO2并加以精制、利用已经成为全球各家电厂CO2减排的重要手段。
当前,CO2捕集技术可以划分为三大类,包括燃烧前捕集、燃烧后捕集、燃烧中捕集(即富氧燃烧),其中燃烧后捕集凭借更加高效的技术优势,获得了更加广泛的应用场景。
燃烧后烟气CO2的捕集技术又分为膜分离法、化学溶液吸收法、固体物理吸附法等。
膜分离技术和固体吸附法一般适用于CO2浓度高于28%的烟气气氛,其对烟气中杂质、污染物以及水汽含量较为敏感;化学溶液吸收法是利用碱性吸收剂溶液的特性与烟气接触并与CO2发生化学反应,形成不稳定的盐类,而盐类在降压或者加热的条件下会逆向分解并释放出CO2,从而将CO2从烟气中分离捕集出来[1]。
大连理工大学科技成果——二氧化碳捕集与净化工业化技术
大连理工大学科技成果——二氧化碳捕集与净化工业化技术一、产品和技术简介:随着世界范围内工业化进程的加快,二氧化碳废气的排放量越来越大,既造成了严重的大气污染,形成可怕的温室效应,又浪费了宝贵的碳资源。
因此控制二氧化碳的排放量,对排放的二氧化碳进行回收、固定、利用及再资源化,已成为世界各国特别是发达国家十分关注的问题。
该二氧化碳捕集与净化工业化技术针对不同浓度二氧化碳气源,采用不同的回收技术进行富集和提纯。
复合脱碳溶液用于捕集低浓度二氧化碳气源中的CO2,技术核心是吸收剂对CO2的吸收容量大,解吸量大,解吸温度低,能耗小,抗氧化性能强,不腐蚀设备,操作压力低。
对于高浓度二氧化碳气源,通过吸附精馏技术将吸附法和精馏法结合,使用各种高效吸附剂有效脱除二氧化碳气体中的微量杂质,可以把二氧化碳提纯到99.99%以上,达到和超过国家最新食品添加剂(GB10621-006)和国际饮料协会标准。
二、应用范围和生产条件:该技术可以使用于各种化工厂、发电厂、炼钢厂、矿石分解等尾气的净化提纯。
所得二氧化碳产品广泛实用于人类生活的各行各业:医药、采油驱油剂、焊机保护气、干冰、食品添加剂等。
该技术已在全国成功推广不同气源的二氧化碳回收装置27套,产品二氧化碳包括工业级、食品级。
装置运行稳定,产品供不应求。
三、获得的专利等知识情况:ZL200710011329.8回收混合气体中二氧化碳的符合脱碳溶液200910011874.6一种从含二氧化碳气体中选择性脱除二氧化硫的吸收剂201110230570.6一种用复合脱碳溶液捕集混合气体中二氧化碳的方法ZL200310105015.6脱除二氧化碳中微量乙烯吸附剂ZL03238678.8吸附精馏提纯二氧化碳装置AL200810010905.1吸附精馏技术提纯二氧化碳装置US7,754,102B2 METHOD FOR RECLAIM OF CARBON DIOXIDE AND NITROGEN FROM BOILER FLUE GASZL200710101478.3锅炉烟道气回收净化注井采油装置ZL200710011508.1一种回收废气中二氧化碳用复合脱碳溶液ZL200720011443.6锅炉烟道气加压吸收二氧化碳液化驻京采用装置ZL200920013376.0锅炉烟道气回收二氧化碳液化注井采油装置ZL200920013375.6锅炉烟道气回收全气态注井采油装置ZL200720011439.X锅炉烟道气加压吸收二氧化碳气态注井采油装置ZL200720011438.5蒸汽二氧化碳氮气联注井采油装置四、规模与投资、成本估算:装置规模年产20万吨CO2五、提供技术的程度和合作方式:许可使用六、配图:低浓度二氧化碳富集提纯工艺流程吸附精馏法精制二氧化碳工艺流程七、产业化程度:产业化阶段。
二氧化碳捕集利用技术
二氧化碳捕集利用技术一、引言随着全球气候变化的加剧和环境污染的日益严重,人们对减少二氧化碳排放的需求越来越迫切。
而二氧化碳捕集利用技术,作为一种有效的减排手段,受到了广泛的关注和研究。
本文将介绍二氧化碳捕集利用技术的原理、应用和前景。
二、二氧化碳捕集利用技术的原理二氧化碳捕集利用技术是指通过各种方法将大气中的二氧化碳捕集、分离和回收,然后利用或储存起来,以减少其对大气的排放。
目前常用的二氧化碳捕集技术主要包括物理吸收、化学吸收和膜分离等。
物理吸收是利用溶剂或吸附剂将二氧化碳从气体中吸附出来。
常用的溶剂有胺类化合物,如乙醇胺、二乙醇胺等。
通过与二氧化碳发生化学反应,将其从气体中吸收出来,然后再通过加热等方法将其分离出来。
化学吸收是利用具有高亲和力的溶剂将二氧化碳从气体中吸附出来。
常用的溶剂有氨水、碱性盐溶液等。
这种方法通过溶剂与二氧化碳的化学反应,将其吸附出来,然后通过蒸发等方法将其分离出来。
膜分离是利用特殊的薄膜材料将二氧化碳与其他气体分离。
常用的薄膜材料有聚酰胺薄膜、聚酯薄膜等。
这种方法通过薄膜的选择性透过性,将二氧化碳分离出来,然后再通过压缩等方法将其储存或利用起来。
三、二氧化碳捕集利用技术的应用二氧化碳捕集利用技术在许多领域都有广泛的应用。
首先,二氧化碳捕集技术可以应用于燃煤发电厂和工业生产过程中,将二氧化碳捕集起来,减少其对大气的排放。
其次,二氧化碳捕集技术可以应用于油田和天然气开采过程中,将二氧化碳注入井口,以增加油田的压力,促进油气的开采。
此外,二氧化碳捕集技术还可以应用于温室气体排放行业,将二氧化碳捕集后储存或利用起来,减少温室气体的排放。
四、二氧化碳捕集利用技术的前景二氧化碳捕集利用技术具有广阔的应用前景。
随着全球对环境保护的关注度不断提高,对减少温室气体排放的需求也越来越大。
二氧化碳捕集利用技术可以减少大气中的二氧化碳浓度,缓解全球气候变化的影响。
此外,二氧化碳捕集利用技术还可以将二氧化碳转化为有价值的物质,如合成燃料、化学品等,为可再生能源和低碳经济的发展提供重要支持。
co2捕集和利用技术
co2捕集和利用技术
CO2捕集和利用技术是指通过各种方法将二氧化碳(CO2)从工业排放、能源生产、燃烧过程等源头捕集,并将其转化为有用的产品或将其长期储存和利用的技术。
CO2捕集技术主要包括以下几种:
1. 吸附:利用吸附材料将CO2分离并捕集。
2. 吸收:通过将CO2溶解在溶液中来捕集CO2,常用的溶液
包括氨水等碱性溶液。
3. 燃烧后捕集:将CO2从燃烧产生的烟气中捕集。
CO2利用技术主要包括以下几种:
1. CO2转化为化学品:将CO2转化为石油、石化、化肥等产
品的原料,例如通过催化剂将CO2转化为甲醇。
2. CO2转化为燃料:将CO2与水或氢反应,产生甲烷或其他
可燃气体。
3. CO2储存:将捕集的CO2长期储存,通常将其注入地下储
层或岩石中。
CO2捕集和利用技术的发展具有重要的环境和经济意义。
通
过捕集和利用CO2,可以减少温室气体排放,减缓气候变化
的进程。
同时,将CO2转化为有用的产品能够创造经济价值,推动低碳经济的发展。
二氧化碳的捕集
常用的CO2回收利用方法有:(1)溶剂吸收法:使用溶剂对CO2进行吸收和解吸,CO2浓度可达98%以上。
该法只适合于从低浓度 CO2废气中回收CO2,且流程复杂,操作成本高。
(2)变压吸附法:采用固体吸附剂吸附混合气中的 CO2,浓度可达60%以上。
该法只适合于从化肥厂变换气中脱除CO2,且CO2浓度太低不能作为产品使用。
(3)有机膜分离法:利用中空纤维膜在高压下分离 CO2,只适用于气源干净、需用CO2浓度不高于90%的场合,目前该技术在国内处于开发阶段。
(4)催化燃烧法:利用催化剂和纯氧气把CO2中的可燃烧杂质转换成CO2和水。
该法只能脱除可燃杂质,能耗和成本高,已被淘汰。
上述方法生产的CO2都是气态,都需经吸附精馏法进一步提纯净化、精馏液化,才能进行液态储存和运输。
吸附精馏技术是上述方法在接续过程中必须使用的通用技术。
美国电力研究院(EPRI)所作的研究指出,在发电厂中采用氨洗涤可使CO2减少10%,而较老式的MEA(胺洗涤)法可使CO2减少29%。
世界新的CO2回收和捕集技术正在加快发展之中。
1? 脱除CO2新溶剂巴斯夫公司和日本JGC公司已开始联合开发一种新技术,可使天然气中含有的CO2脱除和贮存费用削减 20%。
该项目得到日本经济、贸易和工业省的支持。
CO2可利用吸收剂如单乙醇胺(MEA)从燃烧过程产生的烟气中加以捕集,然而,再生吸收剂需额外耗能,对于MEA,从烟气中回收CO2需耗能约 900kcal/kgCO2,通常这是不经济的。
日本三菱重工公司(MHI)与关西电力公司(KEPCO)合作,开发了新工艺,可给CO2回收途径带来新的变化。
MHI发现的CO2新吸收剂是称为KS-1和KS-2的位阻胺类,其回收所需能量比MEA所需能量约少20%。
因为KS-1和 KS-2对热更稳定、腐蚀性也比MEA小,因此操作时胺类的总损失约为常规吸收剂的1/20。
对于能量费用不昂贵的地区,大规模装置使用新的工艺,CO2回收费用(包括压缩所需费用)约为20美元/tCO2,它比基于MEA的常规方法低约30%。
溶剂吸收法CO2捕集技术简述
中 图 分 类 号 :X5 1 1 文 献标 识 码 :A 文章 编 号 :1 0 0 5 — 3 1 5 8 ( 2 0 1 3 ) 0 1 — 0 0 5 3 — 0 2
0 引 言
鉴 于 全 球 气 候 变化 引 发 的 潜 在 危 害 , 以及 人 类 共 同 的利 益 , 如何 减缓 C O 。 等 温 室 气 体 的排 放 , 是
度在 1 4 ~1 5 _ 】 ] , 温度 较 高 , 排 放压 力低 , 固 体
杂质较多, 水分含量较高; 煤 制 甲 醇 工 艺 净 化 气 C O 浓度 为 4 0 ~4 5 , 温度较高, 排放压力高,
固体 杂 质 少 , 水 分含 量低 ; 制氢 驰放 气 c O 浓 度 一 般在 4 0 ~4 5 , 温度 较高 , 排放 压 力低 , 固体 杂
经 济 社 会 可 持 续 发 展 所 面 临 的 重 大 挑 战 。C O 捕
水分 , 气 源压力 高 。
2 C ( ) 2 捕 集 溶 剂
一
些 学者 已经研 究 用 热 钾碱 溶 液 、 有 机 醇 胺
集 与封存技 术 ( C C S ) 是 减 缓 温 室 气 体 排 放 的 主 要
( 中 国石 油 安全 环保 技 术 研 究 院 )
摘 要 C O 捕 集是 温 室气体减 排 与利 用 的重要技 术步骤 之 一 。文章介 绍 了 C O。 捕 集 的 气源及 特点 、 捕 集 溶 剂与填 料 的研 究进展 、 能量 集成和 工 艺优化 以及 化 工流 程模 拟研 究 , 提 出该技 术研 究的重 点与 方 向 。
醇 胺 三 大 类 J 。
浅析CO2的捕集封存利用技术
浅析CO2的捕集封存利用技术大学成绩 2021级捕集封存利用技术课程论文学生姓名学号所在院系能源与机械工程学院任课教师浅析CO2的捕集封存利用技术摘要:对CO2的来源情况做了简要评述,介绍了目前国内外有的CO2的分离方法,包括物理吸收法、化学吸收法、吸附分离法、膜分离法和低温分离法等,简要介绍了各种吸收方法的特点及常用的吸收剂,并对新工艺方法进行了展望。
关键词:二氧化碳;吸收;吸收剂 1引言近年来,全球平均温度普遍升高,温室效应逐渐加重,CO2的过度排放是造成此现象的罪魁祸首。
出于对人类生存环境的考虑,124个国家签署了《京都议定书》,旨在减少CO2的排放。
同时,CO2也是一种宝贵的碳资源,可以广泛应用于多种领域[1]。
采用有效手段回收CO2既可抑制温室效应,又可产生明显的经济效益。
因此,如何降低CO2的排放量,变废为宝,实现其分离回收与综合利用,成为21世纪最为重要的能源与环境问题之一。
2 CO2的来源2.1燃烧矿物燃料煤基本上由碳组成,石油和天然气(碳氢化合物)的主要成分也是碳。
这些燃料在氧气(来自空气)中燃烧时,会为热量、光和交通产生动力。
目前,每年燃烧的矿物燃料会将大约260亿公吨的CO2排放到大气中。
2.2水泥生产与人类活动有关的CO2大气排放量中大约有5%来自水泥生产过程。
该过程包括爆破和燃烧石灰石和白垩板岩等碳酸岩。
这些岩石也用在钢铁生产和其他工业生产活动中。
2.3呼吸作用动物通过呼吸空气来吸收氧气。
氧气和糖分相结合产生能量、CO2和水。
鱼和其他水下生物从生活的水中吸取溶解的氧气。
2.4退化动植物死后体内开始发生降解有机物的化学过程,有机物被分解为更简单的化合物,包括CO2。
因此,人类活动是造成大气中CO2含量升高的重要原因。
目前的问题是CO2的排放量还在逐年剧增。
我们还不能大量使用那些不会产生CO2的能源,如风能、太阳能、地热能、核能、潮汐能和水力电能。
我们还要继续使用矿物燃料,因此将继续产生大量的温室气体。
二氧化碳捕集与利用技术
二氧化碳捕集与利用技术第一章介绍二氧化碳捕集与利用技术的背景和意义二氧化碳(CO2)是一种主要的温室气体,它的排放不仅加剧了全球变暖问题,还对地球环境和人类健康造成了严重影响。
因此,寻找有效的CO2减排和利用技术已经成为全球研究的热点之一。
本章将介绍二氧化碳捕集与利用技术的背景和意义。
第二章二氧化碳捕集技术2.1 吸收捕集法吸收捕集法是目前最常用的二氧化碳捕集技术之一。
通过将二氧化碳溶解在吸收剂中,并将吸收剂进行气液分离,可以实现对CO2的捕集。
吸收剂种类多样,并且在实际应用中有着不同的应用效果。
2.2 吸附捕集法吸附捕集法是一种通过固体材料吸附CO2的技术。
常用的吸附剂包括活性炭、分子筛等。
这些吸附剂具有高比表面积和较强的吸附能力,在一定的温度和压力下,能够有效地捕集二氧化碳。
2.3 膜分离法膜分离法是通过选择性渗透膜对二氧化碳进行分离的一种技术。
不同的膜材料具有不同的CO2吸附、渗透性能,可以根据需求选择合适的膜材料进行二氧化碳捕集。
第三章二氧化碳利用技术3.1 CO2转化为化学品二氧化碳可以通过化学反应转化为有机化合物,如甲酸、丙烯酸等。
这种方法可以将CO2转化为可用于工业生产的原料,降低对传统化石燃料的依赖。
3.2 CO2转化为燃料二氧化碳可以通过光催化或电催化的方式转化为可燃气体,如甲烷、氢气等。
这种方法不仅能将CO2转化为高能燃料,还能解决传统能源短缺和环境污染问题。
3.3 CO2地质封存地质封存是将CO2气体封存于地下地质层中,以防止其进入大气。
这种方法可以避免CO2排放对气候和环境造成的负面影响,同时也能利用地下地质层的储存空间。
第四章二氧化碳捕集与利用技术的应用与展望二氧化碳捕集与利用技术在减少CO2排放和实现可持续发展方面具有重要意义。
目前,许多国家和地区已经开始在工业生产和能源领域中应用这些技术,并取得了一些积极成果。
然而,这些技术在经济、可行性和规模化应用等方面仍面临一定挑战。
浅谈二氧化碳的综合捕集技术
浅谈二氧化碳的综合捕集技术一、二氧化碳的构造与性质C原子以sp杂化轨道形成δ键。
分子形状为直线形。
非极性分子。
在CO2分子中,碳原子采用sp杂化轨道与氧原子成键。
C原子的两个sp杂化轨道分别与两个O原子生成两个σ键。
C原子上两个未参加杂化的p轨道与sp杂化轨道成直角,并且从侧面同氧原子的p轨道分别肩并肩地发生重叠,生成两个∏三中心四电子的离域键。
因此,缩短了碳—氧原子间地距离,使CO2中碳氧键具有一定程度的叁键特征。
决定分子形状的是sp杂化轨道,CO2为直线型分子式。
二氧化碳密度较空气大,当二氧化碳少时对人体无太大危害,但其超过一定量时会影响人(其他生物也是)的呼吸,但并不会中毒。
二氧化碳的气体密度:1.96g/L 液体状态,表面张力:约3.0dyn/cm ,密度:1.8kg/m3,粘度:比四氯乙烯粘度低得多,所以液体二氧化碳更能穿透纤维。
)二氧化碳分子结构很稳定,化学性质不活泼,不会与织物发生化学反应。
它沸点低(-78.5℃),常温常压下是气体。
特点:没有闪点,不燃;无色无味,无毒性。
二、二氧化碳的产生凡是有机物(包括动植物)在分解、发酵、腐烂、变质的过程中都可释放出CO2,石油、石腊、煤炭、天然气燃烧过程中,也要释放出CO2,石油、煤炭在生产化工产品过程中,也会释放出CO2,所有粪便、腐植酸在发酵,熟化的过程中也能释放出CO2,所有动物在呼吸过程中,都要吸氧气吐出CO2,所有绿色植物都吸收CO2释放出氧气,进行光合作用。
CO2气体,就是这样,在自然生态平衡中,进行无声无息的循环。
1.工业制法高温煅烧石灰石CaCO3=高温=CaO + CO2↑2.实验室制法大理石或石灰石和盐酸反应通常需要对气体进行除杂干燥,盐酸反应时会挥发出氯化氢(HCl)气体,所以要通过饱和碳酸氢钠(NaHCO3)溶液除去气体中的氯化氢。
溶液中的反应,气体溢出时会带出水蒸气,所以要求严格或必要时要对气体进行干燥,通常用装有浓硫酸的洗气瓶进行干燥。
二氧化碳捕集技术的原理及应用展望
二氧化碳捕集技术的原理及应用展望随着人类经济的快速发展和城市化的加速,全球气候变化已成为一个严重的问题。
而二氧化碳(CO2)是造成全球气候变化的主要原因之一。
据统计,全球每年排放的CO2超过400亿吨,其中80%以上来自于化石燃料的燃烧。
因此,以减少大气中CO2的浓度和全球变暖趋势为目标的二氧化碳捕集技术日益受到人们的关注。
二氧化碳捕集技术是指从工业排放和能源产生的废气中提取和收集CO2的方法。
该技术是国际社会应对气候变化和可持续发展的重要手段。
目前,二氧化碳捕集技术主要分为化学吸收、物理吸附和膜分离三种类型。
1. 化学吸收法化学吸收法是指通过化学反应将气态中的CO2吸收到溶液中,进而实现CO2的分离和捕集。
最常用的化学吸收剂是胺(如乙醇胺等),其与CO2反应生成稳定的盐类或酸,将二氧化碳聚集在水中的溶解度高的状况下,实现CO2的分离和捕集。
由于工业生产中产生的废气含有大量高浓度的CO2,因此氨吸收技术已经被证明是一种很好的技术选择。
但是,化学吸收法的主要问题之一是高能耗和高成本。
2. 物理吸附法物理吸附法是指利用吸附剂将CO2吸附在吸附剂表面上,利用物理吸附实现CO2的捕集和分离。
吸附剂的选择对物理吸附法非常重要,常用的吸附剂包括分子筛、活性炭和硅胶等。
相比化学吸收法,物理吸附法的能耗更低,性能更稳定,更适合从低浓度的废气中捕集CO2。
3. 膜分离法膜分离法是指利用半透膜,将废气中的CO2与其他气体分离开来,达到捕集目的。
该技术具有结构简单、易操作、能耗低的特点,适用于低浓度CO2气流的处理,但其分离效率相对较低。
目前,化学吸收法和物理吸附法是二氧化碳捕集技术的主要技术路线。
但是,这两种技术都存在一定的局限性。
例如,化学吸收法需要大量的吸收剂和高温条件,而物理吸附法需要频繁的反吹和更高的能耗。
因此,还需要不断改进和创新技术路线,以提高捕集效率和降低能耗成本。
二氧化碳捕集技术不仅可以用于工业生产中,还可以用于维持空气质量和实现碳中和。
相变溶剂吸收CO2研究进展
机胺溶剂吸收C02的机理,并介绍了传统溶剂吸收C02的
装置和吸收COz的各种方法。
1溶剂吸收法
溶剂吸收法是通过化学反应有选择性地吸收易溶于溶
已成为当前CO:捕集的研究热点。燃烧后捕集CO:的方法 可分为溶剂吸收法、吸附法、膜分离法和深冷分离法等几大 类口。]。化石燃料燃烧排放的烟气温度高、气量大、成分复
2相变溶剂吸收法
相变吸收剂比普通醇胺吸收剂好的地方在于,当再生温 度达到使普通醇胺的铵盐分解时,溶液中的醇胺会气化,消 耗大量的相变潜热,而相变吸收剂只是液液分相,不会气化 而节约一部分能量。Svendsen等[1钉提出利用热力学相变溶 剂体系有可能达到相变的目的。传统的溶剂吸收法以有机 胺为主,有机胺的吸收工艺比较成熟,研究者在筛选相变吸 收溶剂时更倾向于选择有机胺。本节旨在综述热致相变溶 剂(TBS)吸收COz的机理和研究现状,并对国内外其他有代 表性的相变吸收工艺做简要概述。
150
oC),使得吸收解吸能耗太高,发展受到制约。 选择将醇胺类溶剂作为燃烧后CO。捕集的有机胺溶剂
i=号言RNHj。HC03(T+y一3) I-1111』
(3)
有以下原因:首先,醇基的存在可以显著降低有机胺溶剂的
蒸汽压,可以确保不会因溶剂挥发而污染再生后的CO。;其
次,醇基可以调整有机胺的碱性,于是可以调整有机胺和酸 性气体的反应活性;最后,醇基还可以提高溶解度,使得溶液 有较高的介电常数。有机胺和酸性气体反应时可以生成大 量的盐,但高溶解度和介电常数不利于液液相分离或沉淀。 如果不考虑液液相分离,上述醇胺类溶剂是很好的吸收剂,
捕集烟道气中其他的酸性气体口8I,但其对设备腐蚀比较严
R2NH+C02≠R2NH+C()O一
但有水存在时,叔胺也能和CO:反应,伯胺、仲胺和叔胺
烟道气低浓度二氧化碳的变压吸附法富集研究
烟道气低浓度二氧化碳的变压吸附法富集研究刘应书,郑新港,刘文海,张德鑫,张 辉(北京科技大学机械工程学院,北京100083)摘要:建立了3塔变压吸附分离装置,对烟道气中的低浓度二氧化碳(体积分数12%左右)的富集进行了实验研究,考察了吸附压力和吸附时间、置换压力和置换时间及解吸压力对产品气浓度和回收率的影响。
结果表明:基于硅胶的PS A 技术能够对炉窑尾气中的低浓度二氧化碳气体进行浓缩;吸附压力和吸附时间对变压吸附回收浓缩烟道气中低浓度的二氧化碳有着重要的影响,为了得到较高浓度的二氧化碳气体,吸附压力不能太低,不同的吸附压力下有着不同的最佳吸附时间;一定条件下提高置换气的流量和压力会提高二氧化碳气体的浓度,但是回收率会下降。
关键词:二氧化碳富集;低浓度烟道气;变压吸附中图分类号:T Q028114 文献标识码:A 文章编号:0253-4320(2009)07-0076-04Low concentration carbon dioxide enrichment from flue gas by pressure sw ing adsorptionLIU Ying 2shu ,ZHENG Xin 2gang ,LIU Wen 2hai ,ZH ANG De 2xin ,ZH ANG Hui(School of Mechanical Engineering ,University of Science and T echnology Beijing ,Beijing 100083,China )Abstract :A three 2bed pressure s wing ads orption (PS A )separative device is established and the enrichment processes of low concentration C O 2from flue gas are studied.The in fluence of ads orption pressure and time ,purge pressure and time ,and des orption pressure on the concentration of C O 2and recovery are investigated.The results show that :①The PS A technology based on silica gel can be used to enrich the carbon dioxide from flue gas.②The ads orption time and pressure have great effects on the enrichment of carbon dioxide and the ads orption pressure should not be too low to get higher concentration of carbon dioxide.③There are optimal period of time of ads orption at different ads orbing pressures.④Under certain conditions ,to increase the purge time and pressure will increase the concentration of carbon dioxide ,but the recovery will be decreased.These results may be meaning ful to capture low concentrated C O 2from flue gas.K ey w ords :carbon dioxide enrichment ;low concentrated flue gas ;pressure s wing ads orption 收稿日期:2009-03-10;修回日期:2009-05-22 作者简介:刘应书(1960-),男,博士,教授,博士生导师,主要从事变压吸附气体分离相关工作;郑新港(1980-),男,博士生,通讯联系人,zxg8181@ 。
化学吸收法捕集二氧化碳工艺的模拟及实验研究
化学吸收法捕集二氧化碳工艺的模拟及实验研究化学吸收法是一种常用的捕集二氧化碳的工艺,其通过将二氧化碳溶解在溶剂中的方式,将其从废气中分离出来。
本文将对化学吸收法捕集二氧化碳的模拟及实验研究进行深入探讨,以便更全面地理解这一工艺的原理和应用。
一、化学吸收法的原理化学吸收法的基本原理是利用溶剂与二氧化碳之间的化学反应来实现分离的目的。
常见的化学吸收剂包括氨水和胺类溶剂,它们与二氧化碳反应后形成碳酸盐盐和相应的胺盐。
这种反应通常是可逆的,所以分离出的二氧化碳可以通过再生溶剂来恢复。
二、化学吸收法的应用化学吸收法广泛应用于燃煤发电、石油炼制和化工等行业中,用于减少二氧化碳的排放量。
通过捕集和回收二氧化碳,可以实现减少温室气体的排放,并减缓全球气候变化的影响。
化学吸收法还可以应用于生物质能源的转化、酸性气体处理和气体净化等领域。
三、化学吸收法的模拟研究在化学吸收法的模拟研究中,一些化学工程领域的计算模型被广泛应用。
这些模型基于质量平衡、能量平衡和动力学方程来描述系统中各组分的传输和转化过程,并通过数值计算来模拟系统行为。
通过模拟研究,可以优化工艺参数、预测系统性能和进行工艺流程的设计。
四、化学吸收法的实验研究除了模拟研究外,化学吸收法的实验研究也是不可或缺的。
实验研究可以通过设备装置和实际操作来验证模拟结果,并获取实际运行中的数据。
实验研究可以帮助我们了解各种参数对吸收过程的影响,例如溶剂浓度、气液流速和反应温度等。
通过实验研究,我们可以不断改进工艺流程并提高吸收效率。
五、个人观点与理解化学吸收法捕集二氧化碳是一种非常有前景和实用性的技术。
随着环境问题的日益严峻,减少和回收二氧化碳的排放已成为当务之急。
化学吸收法作为一种可行的解决方案,有着广泛的应用前景。
通过模拟研究和实验研究的相互补充,我们可以更好地理解和改进化学吸收法的性能和工艺流程。
总结回顾:本文主要对化学吸收法捕集二氧化碳的模拟及实验研究进行了详细探讨。
二氧化碳捕集技术解析
二氧化碳捕集技术解析二氧化碳(CO2)是目前全球温室气体排放中最主要的一种,其大量排放导致了全球气候变暖和环境问题的日益严重。
为了减缓气候变化的影响,人们开始关注二氧化碳的捕集技术,即通过各种方法将二氧化碳从大气中捕集出来,以减少其对大气的排放。
本文将对二氧化碳捕集技术进行解析,探讨其原理、应用和未来发展方向。
一、二氧化碳捕集技术的原理二氧化碳捕集技术是指利用各种方法将二氧化碳从大气中分离出来并进行储存或利用的技术。
目前主要的二氧化碳捕集技术包括化学吸收法、物理吸收法、膜分离法和吸附法等。
1. 化学吸收法:化学吸收法是指利用化学反应将二氧化碳从气体中吸收到溶液中的方法。
常用的化学吸收剂包括胺类物质,如乙二胺、甲醇胺等。
当二氧化碳气体通过化学吸收剂溶液时,二氧化碳会与吸收剂发生化学反应生成碳酸盐或碳酸氢盐,从而实现二氧化碳的捕集。
2. 物理吸收法:物理吸收法是指利用物理吸附或凝聚将二氧化碳从气体中吸附到固体表面或液体中的方法。
常用的物理吸附剂包括活性炭、硅胶等。
通过物理吸附法,二氧化碳可以在吸附剂表面被吸附并分离出来。
3. 膜分离法:膜分离法是指利用半透膜将二氧化碳从气体中分离出来的方法。
通过在膜表面建立一定的压力差,使二氧化碳气体在膜上透过,而其他气体则被截留在膜的另一侧,从而实现二氧化碳的捕集和分离。
4. 吸附法:吸附法是指利用吸附剂对二氧化碳进行吸附分离的方法。
常用的吸附剂包括氧化锌、氧化镁等。
通过在吸附剂表面形成吸附层,二氧化碳可以被吸附并分离出来。
二、二氧化碳捕集技术的应用二氧化碳捕集技术在工业生产、能源利用和环境保护等领域具有广泛的应用前景。
1. 工业生产:二氧化碳捕集技术可以应用于工业生产中的二氧化碳排放控制。
通过在工业生产过程中设置二氧化碳捕集装置,可以有效减少工业废气中的二氧化碳排放,降低对大气环境的污染。
2. 能源利用:二氧化碳捕集技术可以应用于能源生产和利用过程中的二氧化碳排放控制。
低共熔溶剂分离二氧化碳的方法
低共熔溶剂分离二氧化碳的方法主要利用某些特定的溶剂对二
氧化碳的高吸收能力和选择性。
这些溶剂在室温或特定温度下,能够有效地吸附二氧化碳。
以下是一种低共熔溶剂分离二氧化碳的具体方法:
1.选择合适的低共熔溶剂:这种溶剂通常由氯化铵、乙醇
胺和乙二醇(或其他适当的组分)组成,其摩尔比经过优化以
达到最佳的二氧化碳吸附效果。
2.制备低共熔溶剂:将选定的组分按照预定的摩尔比混合,
并在适当的条件下(如搅拌混合一段时间)得到澄清的溶液,
即为低共熔溶剂。
3.引入二氧化碳:在室温或特定温度下,将二氧化碳气体
以一定的流速引入低共熔溶剂中。
4.吸附过程:二氧化碳气体在低共熔溶剂中进行吸附,吸
附时间可以根据需要进行调整。
5.分离二氧化碳:通过适当的方法(如减压、加热等),
使二氧化碳从低共熔溶剂中解吸出来,从而实现二氧化碳的分
离。
6.溶剂再生:解吸后的低共熔溶剂可以通过适当的方法
(如冷却、加压等)进行再生,以便重复使用。
请注意,以上步骤可能需要根据具体的溶剂和条件进行调整。
此外,这种方法的效率和效果可能会受到多种因素的影响,如溶剂的组成、操作温度、气体的流速和浓度等。
因此,在实际应用中,可能需要进行一系列的优化实验以找到最佳的操作条件。
二氧化碳收集方法
二氧化碳收集方法
二氧化碳是一种常见的气体,它在大气中占据了重要的位置。
然而,随着工业化的发展和人类活动的增加,二氧化碳的排放量也在不断增加,对地球环境造成了严重的影响。
因此,寻找有效的二氧化碳收集方法显得尤为重要。
下面我们将介绍几种常见的二氧化碳收集方法。
首先,一种常见的二氧化碳收集方法是利用化学吸收法。
这种方法通过将二氧化碳气体与一定的溶液接触,使二氧化碳被吸收到溶液中。
常用的溶剂包括氢氧化钠溶液、氨水等。
这种方法具有操作简单、收集效率高的特点,因此在工业上得到了广泛应用。
其次,还可以利用物理吸附法进行二氧化碳收集。
这种方法利用固体吸附剂对二氧化碳进行吸附,常用的吸附剂包括活性炭、分子筛等。
物理吸附法具有操作简便、设备投资少的优点,适用于小规模的二氧化碳收集。
另外,化学吸附法也是一种常见的二氧化碳收集方法。
这种方法利用具有特定化学性质的吸附剂对二氧化碳进行吸附,常用的吸附剂包括氧化锌、氧化铁等。
化学吸附法能够实现对二氧化碳的高效收集,因此在一些特定领域得到了广泛应用。
此外,还可以利用膜分离技术进行二氧化碳的收集。
膜分离技术是利用半透膜对气体进行分离的一种方法,通过选择合适的膜材料和操作条件,可以实现对二氧化碳的高效分离和收集。
膜分离技术具有设备简单、操作方便的优点,适用于小规模的二氧化碳收集。
综上所述,二氧化碳的收集方法有多种多样,每种方法都有其适用的场合和特点。
在实际应用中,我们可以根据具体的情况选择合适的收集方法,以实现对二氧化碳的高效收集和利用,为保护地球环境做出自己的贡献。
溶剂法碳捕集节能工艺研究进展
溶剂法碳捕集节能工艺研究进展
叶舣;李璐蕊;穆亚鑫;杨川箬;赵兴雷
【期刊名称】《化学工程》
【年(卷),期】2024(52)2
【摘要】用于集中式低浓度碳排放源的大规模CO_(2)捕集技术是实现“碳中和”的关键技术。
溶剂吸收法作为现有技术中成熟度最高的低浓度碳捕集技术,依然存
在着捕集成本和能耗偏高的问题。
为解决现有碳捕集能耗过高的核心痛点,大量新
型低能耗吸收剂被开发。
但是新型节能工艺作为捕集能耗另一大影响因素,相关介
绍则相对较少。
调研现有大规模示范项目报道,聚焦于新型节能工艺在已有碳捕集
示范项目中的应用情况和实际效果。
将现有节能技术进行分类:吸收过程强化技术、热量回收技术、再生过程强化技术。
针对不同节能类型,分析现有节能工艺的优势
与劣势。
在此基础上,对未来节能工艺的发展进行展望,为今后捕集设备节能工艺的
选择提供综合性参考。
【总页数】6页(P7-11)
【作者】叶舣;李璐蕊;穆亚鑫;杨川箬;赵兴雷
【作者单位】中国石油集团安全环保技术研究院有限公司;北京化工大学化学工程
学院;中国石油大学(北京)化学工程与环境学院
【正文语种】中文
【中图分类】X511
【相关文献】
1.碳捕集火电与梯级水电联合优化的低碳节能发电调度
2.基于有机胺吸收法的碳捕集工艺研究进展
3.燃煤电厂碳捕集技术及节能优化研究进展
4.中国燃煤电厂碳捕集与生物质掺烧碳捕集改造的经济性
5.碳捕集系统集成MVR热泵节能工艺耦合优化
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溶剂吸收法捕集低浓度CO2电厂锅炉烟道气、钢铁厂冶炼尾气、石灰窑和水泥厂尾气、矿石分解气等燃烧过程产生的气源中,CO2浓度在12 ~ 40%之间。
首先开发一种保碳脱硫溶剂,只脱出气体中的SO2,而不损失CO2;进而又开发成功一种化学复合溶液(ZL200710011329.8),使原料气在吸收塔中与溶液充分接触,吸收CO2,再在解吸塔中加热解吸,释放出浓度96%以上的CO2气体产品. 该技术比传统的化学溶剂装置投资和生产成本都减少
1/3以上。
对于有一定压力的低浓度气源,采用物理复合溶剂,使其在吸收塔中与原料气接触,溶解CO2后再在闪蒸塔中通过降压释放出CO2,得到高纯度CO2产品。
其中已授权专利“低温甲醇洗回收二氧化碳技术” (ZL201020142942.0)正被广泛应用。