二氧化碳的影响及综合利用
二氧化碳综合利用研究
二氧化碳综合利用研究2013年10月二氧化碳综合利用研究CO2是碳及含碳化合物的最终氧化物。
CO2在自然界的存在相当广泛,它直接参与大自然的形成,影响人类和生物界的生存,空气中的二氧化碳约占0.039%,二氧化碳被认为是造成温室效应的主要来源。
随着人们对CO2的深入认识,其生产、应用和研究愈来愈引起人们的重视。
一、二氧化碳的物理化学性质二氧化碳在常温常压下为无色而略带刺鼻气味和微酸味的气体。
CO2相对分子质量: 44气体相对(空气)密度:1.524 (0℃,1atm)气体密度: 1.96g/L(0℃,1atm)液态CO2相对密度:1.101(-37 ℃)沸点:-78.5 ℃。
临界温度31.06℃,临界压力 7.382MPa。
固态密度: 1560kg/m3(-78℃)CO2没有闪点,不可燃,不助燃(镁带在二氧化碳内燃烧生成碳与氧化镁,这是唯一的例外);可与水、氢氧化钙等反应。
液体CO2和超临界CO2均可作为溶剂,超临界CO2具有比液体CO2更高的溶解性(具有与液体相近的密度和高溶解性,并兼备气体的低粘度和高渗透力)。
固态二氧化碳俗称干冰,干冰升华后可以吸收周围的热量使温度迅速降低。
空气中二氧化碳的体积分数为1%时,感到气闷,头昏,心悸;4%-5%时感到眩晕;6%以上时使人神志不清、呼吸逐渐停止以致死亡。
二、二氧化碳的产品标准1、工业液体二氧化碳 GB/T6052-20112、焊接用二氧化碳 HGT2537-19933、食品添加剂液体CO2 GB10621-2006三、二氧化碳应用领域近几年,CO2的应用领域得到广泛的开拓。
除了众所周知的碳酸饮料、消防灭火外,农业、国防、医疗等部门都使用CO2。
以CO2为原料可以合成基本化工原料,比如合成甲酸、草酸及其衍生物,合成羧酸和内酯;合成高分子化合物与可降解塑料;以CO2为溶剂进行超临界萃取;CO2还可应用于采油、激光技术等尖端领域。
具体情况如下:3.1 食品加工行业(食品级CO2)使用标准:GB 10621-2006食品添加剂液体CO2饮料行业是国内食品级CO2的主要应用市场。
二氧化碳的影响和综合利用
二氧化碳的影响和综合利用二氧化碳是由于人类活动,尤其是燃烧化石燃料而释放到大气中的一种温室气体。
随着全球工业化和城市化的快速发展,二氧化碳的排放量急剧增加,导致全球变暖和气候变化的加剧。
因此,二氧化碳的影响及其综合利用成为了当代科学研究和社会关注的热点话题。
首先,二氧化碳的影响主要体现在气候变化方面。
二氧化碳和其他温室气体通过增加大气中的温室效应,导致地球表面温度上升。
这种气候变暖会引起冰川融化、海平面上升、极端天气事件增多和物种灭绝等一系列环境问题。
全球暖化还会导致全球降水格局的改变,从而影响农业产量和水资源分配。
其次,二氧化碳的增加也对海洋生态系统造成了严重的影响。
大量的二氧化碳被溶解在海水中会导致海水变酸,进而影响海洋生物和珊瑚礁的生存。
海洋生态系统的破坏将会影响渔业资源和海洋生态平衡。
在面对这些问题时,综合利用二氧化碳成为了一种解决方案。
一方面,通过发展低碳经济,减少二氧化碳的排放是最有效的办法之一、重要措施包括提高能源利用效率、发展可再生能源、推广清洁能源技术等。
通过这些措施,可以降低二氧化碳的排放量,减缓全球变暖的进程。
另一方面,综合利用二氧化碳也是降低温室气体排放的重要途径之一、二氧化碳捕集与封存技术(CCS)是目前广泛研究的一种二氧化碳综合利用技术。
CCS技术能够将二氧化碳从燃烧集中发电、钢铁生产等工业源捕获并封存起来,避免其进入大气中。
此外,将二氧化碳应用于农业、林业和化工等领域也是一种可行的二氧化碳综合利用方式。
例如,将二氧化碳用于植物光合作用的增产、合成燃料和化学品等。
综合利用二氧化碳不仅可以减少温室气体的排放,还能够为社会经济发展提供新的发展机遇。
二氧化碳的化学转化和能量利用也是当前的研究热点。
通过开展相关研究,可以寻找到高效的二氧化碳转化技术,如将二氧化碳转化为燃料、化工原料。
这不仅能够减少对化石燃料的依赖,还能够推动经济的可持续发展。
总结起来,二氧化碳的排放对地球环境和生态系统造成了严重威胁,加剧了全球变暖和气候变化的进程。
二氧化碳转化高附加值产品及其应用价值
二氧化碳转化高附加值产品及其应用价值2024-03-03二氧化碳(CO2)是一种常见的温室气体,对全球气候变化产生了重要影响。
然而,近年来研究人员一直在寻找将CO2转化为高附加值产品的方法,以减少其对环境的负面影响并创造经济价值。
以下是一些CO2转化为高附加值产品的方法和其应用价值的例子: 1. 化学品合成:CO2可以用作化学品合成的原料,例如用于生产聚合物、有机化合物和燃料。
通过使用适当的催化剂和反应条件,可以将CO2转化为甲酸、甲醇、乙酸、丙酮等有机化合物,这些化合物具有广泛的应用领域。
2. 储能:将CO2转化为化学能源可以实现长期储存和再利用。
例如,通过将CO2与水反应生成甲醇或氢气等可燃气体,可以将CO2作为可再生能源的储存介质,以供后续使用。
3. 碳酸饮料和气泡饮料:CO2被广泛用于碳酸饮料和气泡饮料的制造过程中,为饮料提供起泡和口感。
将CO2回收并重新利用,可以减少对化石燃料的需求,并减少对大气中CO2排放的贡献。
4. 燃料:将CO2转化为可再生燃料是一种重要的研究方向。
例如,通过电化学CO2还原,可以将CO2转化为甲醇、乙醇和甲烷等可燃气体。
这些燃料可以用于交通运输、能源储存和工业应用,以减少对传统石油和天然气的依赖。
5. 建筑材料:一些研究人员正在探索使用CO2作为原料制造建筑材料的方法。
例如,将CO2与碱性材料反应,可以生成碳酸盐矿物,类似于天然石灰石。
这些碳酸盐矿物可以用于生产混凝土、砖块和其他建筑材料,减少对传统水泥的需求,并将CO2永久地储存在建筑材料中。
6. 化学品和中间体:CO2可以用作合成化学品和中间体的原料。
例如,将CO2与氢气反应,可以生成甲醇、甲醛和乙酸等化学品,这些化学品在工业和化工领域有广泛的应用。
7. 温室蔬菜培植:将CO2直接应用于温室蔬菜培植过程中,可以提高植物的生长速度和产量。
通过增加温室中的CO2浓度,可以刺激植物的光合作用,并提供更多的碳源供植物生长,从而增加农作物的产量和质量。
二氧化碳的影响及综合利用讲解
二氧化碳的影响及综合利用讲解二氧化碳(CO2)是一种常见的化合物,它在大气中的浓度随着工业化的快速发展而迅速增加。
二氧化碳的存在对地球的气候和生态系统产生了重要影响。
然而,尽管二氧化碳被广泛视为温室气体和环境污染物,但它也有一些潜在的综合利用价值。
本文将分别讨论二氧化碳对地球的影响以及它的综合利用方法。
首先,二氧化碳是引起全球气候变化和温室效应的主要温室气体之一、当太阳辐射到地球上时,地表将一部分能量吸收热,并将一部分能量释放回大气层。
然而,二氧化碳与其他温室气体一起,可以在大气中形成一个保温层,阻止部分热量逃逸,导致地球温度上升。
这种温室效应对地球的气候和生态系统产生了许多负面影响,包括海平面上升、极端天气事件增多等。
其次,二氧化碳的排放还导致酸雨的形成。
二氧化碳可以与大气中的其他化合物反应生成硫酸和硝酸,这些酸性物质与雨水结合形成酸雨,对土壤、水域和生物多样性造成严重破坏。
酸雨对植物生长和水生生物产生负面影响,破坏生态平衡。
然而,尽管二氧化碳的排放对环境产生负面影响,但它也有一些潜在的综合利用价值。
首先,二氧化碳可以用作工业生产的原料。
许多化学和建筑材料的制造过程需要二氧化碳。
例如,二氧化碳可以用来制造混凝土、纸张和塑料。
此外,二氧化碳还可以用作金属冶炼和食品加工的辅助气体。
通过将二氧化碳回收和利用,可以减少其大气排放量,降低对环境的负面影响。
其次,二氧化碳还可以被利用为能源的一种形式。
利用储存和转化技术,二氧化碳可以被转化为可再生燃料或储存起来,以减少化石燃料的使用。
例如,通过碳捕集和封存技术(CCS),二氧化碳可以从工业排放气体中捕获和存储,以阻止其排放到大气中。
此外,二氧化碳还可以与氢结合产生甲烷,作为一种低碳燃料的替代品。
二氧化碳的综合利用现状及发展趋势
二氧化碳的综合利用现状及发展趋势二氧化碳(CO2)是地球大气中的主要温室气体之一,对全球气候变化具有重要影响。
然而,随着工业化和城市化的发展,人类活动产生的二氧化碳量不断增加,对环境造成了严重的影响。
因此,二氧化碳的综合利用成为了当前全球关注的焦点。
本文将介绍二氧化碳的综合利用现状及发展趋势。
一、二氧化碳的利用现状目前,二氧化碳的利用主要集中在以下几个方面:工业用途:二氧化碳是一种重要的工业原料,被广泛应用于生产尿素、碳酸钠、碳酸钙等化工产品。
此外,二氧化碳还可以用于制造饮料、干冰等日常生活用品。
食品行业:二氧化碳在食品行业中也有广泛应用,例如用于加工食品、提高食品保质期等。
医疗保健:二氧化碳具有镇痛、镇静作用,可用于治疗一些疾病,例如溃疡、神经痛等。
环境领域:二氧化碳可用于气体肥料,提高农作物的产量。
此外,二氧化碳还可以用于制造人工雨,缓解干旱等问题。
二、二氧化碳利用的发展趋势随着全球气候变化问题的日益严重,二氧化碳的利用将越来越受到关注。
未来,二氧化碳的利用将主要集中在以下几个方面:能源领域:随着可再生能源的发展,二氧化碳作为一种能源介质将越来越受到重视。
例如,可以将二氧化碳转化为燃料或电力。
化工领域:随着化工行业的发展,二氧化碳将更多地被用于制造高附加值的化学品。
例如,可以利用二氧化碳制造液晶材料、聚合材料等。
环境领域:随着环境保护意识的提高,二氧化碳的减排和利用将成为环境保护的重要内容。
例如,可以利用二氧化碳制造可降解塑料等环保材料。
生物领域:随着生物技术的发展,可以利用微生物或植物将二氧化碳转化为生物质能或有机肥料等。
总之,未来二氧化碳的综合利用将越来越广泛,涉及的领域也将越来越多样化。
同时,随着技术的进步和经济的发展,二氧化碳的利用也将更加高效、环保和经济可行。
二氧化碳的影响及综合利用
二氧化碳的影响及综合利用二氧化碳(CO2)是一种温室气体,对地球的气候和环境产生了重大影响。
它的排放量在近几十年间大幅增加,主要是由于工业生产、交通尾气和能源消耗等人类活动的结果。
因此,控制和减少二氧化碳的排放已成为当今全球面临的重要问题之一、然而,尽管二氧化碳被视为环境污染的主要源头之一,但它也具有一些重要的综合利用价值。
首先,二氧化碳可以用于工业生产的原料。
例如,它可以被用于制造合成气体,如合成甲醇、合成石油和合成天然气等。
这些合成气体可以作为替代石油和天然气的能源,从而减少对有限的化石燃料的依赖。
此外,二氧化碳还可以用于生产纳米材料、化学品和肥料等。
其次,二氧化碳可以通过碳捕集和封存(CCS)技术来减少对大气中二氧化碳的排放。
CCS技术通过将二氧化碳从工厂和电厂等排放源中捕集,然后将其压缩和封存在地底的地下层或岩石中,以避免其进入大气。
这种技术可以显著减少大气中的温室气体浓度,并有助于控制全球气候变化。
目前,一些国家已开始在一些大型工厂和电厂中使用CCS技术。
此外,二氧化碳还可以直接利用来减少温室气体的排放。
例如,二氧化碳可以用于植物生长和养殖等农业领域。
通过将二氧化碳直接注入温室,可以增加植物的生长速度和产量。
此外,二氧化碳还可以用于水培植物和蔬菜的生长,在室内环境中提供适宜的二氧化碳浓度以促进植物生长。
这种利用二氧化碳的方式不仅有助于减少二氧化碳的排放,还可以增加食物产量和改善环境质量。
此外,二氧化碳还可以用于碳捕集和利用(CCU)技术中。
CCU技术利用二氧化碳作为碳源来制备各种化学品和材料,如碳纳米管、石墨烯和聚合物等。
通过这种方式,二氧化碳可以被重新利用,从而减少对化石燃料的依赖和对环境的污染。
综上所述,二氧化碳的排放对地球环境产生了重大影响,但它也具有一些重要的综合利用价值。
通过利用二氧化碳,我们可以减少对化石燃料的依赖,控制大气中温室气体的浓度,并改善环境质量。
未来,随着技术的进一步发展,我们相信通过综合利用二氧化碳,将可以实现低碳经济发展和保护环境的目标。
工业废气二氧化碳的回收利用
工业废气二氧化碳的回收利用摘要:我国化工业发展迅速,在生产效率提升的同时,生产排放的废气总量也不断增加,其中二氧化碳是导致全球变暖的主要因素之一。
对于化工生产来说,二氧化碳可以进行回收重新利用,不但可以降低对环境的污染,同时也可以提高资源利用效率。
本文从技术角度出发,对二氧化碳的回收利用进行了简要分析。
关键词:二氧化碳;回收利用;效益引言对二氧化碳进行回收利用,是贯彻节能减排以及资源循环利用理念的要点。
想要提高二氧化碳回收利用效率,就需要结合其所具有的特征,从技术角度出发,分析回收、利用现状与要求,选择合适的技术,进行有效分离、回收,最后选择渠道进行重新利用,提高资源利用效率。
1.二氧化碳综合利用的必要性随着工业发展,我国二氧化碳的排放量也在逐年上升。
随着国际碳排放贸易(JT)和清洁开发机制(CDM)在发达国家的实施,温室气体排放的生产元素逐步由发达国家向发展中国家转移。
发达国家通过在国外获取温室气体减排抵消额的规模不断加大,速度也不断加快,我国已成为发达国家碳排放贸易交易的主要对象,而我国在2012年以后已经开始旅行高比例的温室气体减排义务,谈贸易的逐步深入、温室气体减排措施的缺乏和国内不断藏家的温室气体排放量的矛盾日趋明显,加快二氧化碳的利用研究已显得日益必要和迫切。
目前,我国二氧化碳的年排放量已超过30亿吨,占世界排放量的10%以上,居世界第二位。
搞好二氧化碳的综合利用,对发展循环经济、转变经济增长方式、建设资源节约型和环境保护型社会、环节资源短缺矛盾和环境压力、促进人与自然和谐发展具有重要意义。
2.二氧化碳回收技术在新型化工产品制造企业中的应用传统的化工产品制造业中,以耐火材料的主要原料氧化镁为例,主要生产方式为镁矿石的高温窑分解,反应为MgCO3→MgO+CO2,在生产过程中二氧化碳作为副产品与氧化镁的产量比约为1:1,回收利用效益价值显著。
目前全球范围内现有的窑分解技术主要有两种:一种是立窑(竖窑),一种是内燃式回转窑,由于技术的局限性,两种生产方式不可避免的燃料及空气均需与产品直接接触,二氧化碳产品气体因助燃空气中大量氮气及其他杂质气体的混入,以现有的二氧化碳回收技术手段而言,基本不具备回收利用的价值,大多数企业均作为工业废气利用或直接排放。
二氧化碳在现实生活中的应用
二氧化碳在现实生活中的应用
二氧化碳在现实生活中的应用非常广泛,主要体现在以下几个方面:
1. 植物养殖:二氧化碳是植物进行光合作用的必需品,对于温室内的植物种植,向温室内通入二氧化碳可以促进植物生长,提高作物产量。
2. 冷却剂:二氧化碳可以制成干冰,干冰具有极低的温度(-78.5℃),广泛应用于低温保存、物品冷藏运输、低温实验等。
3. 食品工业:二氧化碳用作食品类添加剂,在碳酸饮料、啤酒等品制作过程中,加入二氧化碳可以使其产生气泡和提高口感。
同时,在食品包装中注入二氧化碳,可有效延长食品的保质期。
4.消防设备:二氧化碳可用作灭火剂,特别在电气设备火灾扑灭方面效果显著,因为它不导电且能迅速使火源窒息。
5. 冶金行业:在钢铁冶炼中,二氧化碳是一种常用的气体保护剂,可防止铁水被空气中的氧气氧化。
6. 化学生产:在化工领域,二氧化碳可以用于生产尿素、醋酸、硫酸、酒精等化学品。
7. 油藏驱油:二氧化碳在石油工业中可作为驱油剂,将其注入油田可帮助提高原油采收率。
8. 电子工业和医学研究:高纯二氧化碳主要用于电子工业和医学研究及临床诊断。
在电子工业中,固态二氧化碳广泛用于冷藏奶制品、肉类、冷冻食品和其它转运中易腐败的食品。
在许多工业加工中
作为冷冻剂,例如粉碎热敏材料、橡胶磨光、金属冷处理、机械零件的收缩装配、真空冷阱等。
此外,气态和液态的二氧化碳也常用于化学和食品加工过程的惰性保护、焊接气体、植物生长刺激剂等。
请注意,虽然二氧化碳有许多用途,但也需要合理控制其使用范围和浓度,避免对人体和环境造成危害。
二氧化碳综合利用技术汇总
二氧化碳综合利用技术汇总二氧化碳(CO2)是地球上最重要的温室气体之一,对气候变化具有重要的影响。
为了减缓和适应气候变化,二氧化碳的综合利用成为一个重要的研究领域。
利用二氧化碳的综合技术可以将其转化为有用的化学产品或能源,从而实现碳循环和减少温室气体排放。
以下是一些常见的二氧化碳综合利用技术的汇总。
1.CO2捕集与封存(CCS)CCS技术是将二氧化碳从燃烧排放物中捕集并将其在地下封存,以减少大气中的CO2浓度。
捕集二氧化碳的方法包括化学吸收、物理吸收、膜分离和生物吸收等。
封存二氧化碳的方式包括深海封存和地下封存。
2.CO2利用化学品生产利用CO2生产化学品可以将其转化为有机化合物,如甲醇、乙酸、二甲酸和甲酸等。
这些有机化合物可用作溶剂、合成材料和可持续能源的原料。
3.CO2利用为燃料CO2气体也可以经过电解、催化还原等过程转化为燃料,如氢气、甲烷、甲醇等。
这些燃料可用于热能、电力产生和交通等领域。
4.CO2利用为建筑材料利用二氧化碳可以生产石膏、碳酸钙等建筑材料。
这些材料可广泛用于建筑装修、道路铺设和混凝土制品等。
5.CO2利用为肥料将二氧化碳利用于肥料生产可以提高农作物产量。
CO2肥料可直接供给作物进行光合作用,并提供养分。
6.CO2利用为微藻培养通过利用光合作用,二氧化碳可以为微藻的生长提供碳源。
微藻可以用于食品、饲料、生物燃料等领域。
7.CO2利用为地热能生产地热能生产是一种利用地下热能的技术,可以利用CO2进行地热提供和能量存储。
8.CO2利用为饮用水处理CO2可以在饮用水处理过程中用作调节PH值的剂,用于酸碱平衡和消毒。
9.CO2利用为地下矿物化将二氧化碳注入地下含有镁、钙等矿物质的岩层中,可以催化其与二氧化碳发生化学反应,形成稳定的碳酸地质储存。
综上所述,二氧化碳的综合利用技术是一项具有重要意义的研究领域。
通过将二氧化碳转化为有用的化学产品或能源,可以实现碳循环、减少温室气体排放,并促进可持续发展。
二氧化碳的回收与利用
二氧化碳的回收与利用摘要:近年来,我国化工工业规模不断扩大,国民经济发展迅速,但二氧化碳气体排放量也在日益增加,导致环境污染问题日趋严重。
节能减排政策的实施,不仅需要减少二氧化碳气体的产生,还需要回收产生的二氧化碳气体。
解决这一问题最有效、最快的方法是开发一种高效稳定的二氧化碳回收和再利用技术,这是现代化工行业发展的两个重要方向。
在化工企业的生产过程中,加强二氧化碳的回收再利用,可以减少污染物排放,提高资源配置效率。
基于此,本文简要分析了二氧化碳气体的回收和再利用。
关键词:二氧化碳;回收利用;效益引言全球变暖是全人类都面临的问题。
随着人们越来越意识到空气污染对人类社会发展的巨大危害,各国都在努力控制大气中的二氧化碳。
二氧化碳气体是所有人类生命活动不可缺少的碳源,也是导致温室效应的罪魁祸首。
对于二氧化碳气体,可以采用有效、可循环利用的技术对其进行回收处理,并将其重新应用到制造业生产、农业经济、轻工业等领域,实现循环利用,最大程度提高资源利用效率,实现节能减排。
二氧化碳气体的回收和再利用有多种技术,在实际应用中,为提高二氧化碳回收利用效率,从技术角度结合其特点,分析回收利用现状和需求,选择合适的技术,进行有效的分离回收,最终实现二氧化碳的合理应用,提高资源利用效率。
1.二氧化碳综合利用的必要性随着化工行业的发展,我国温室气体排放量也在逐年增加。
随着国际碳排放交易体系(JT)的建立和清洁发展机制(CDM)的实施,温室气体排放的市场化配置正慢慢开始从发达国家转向发展中国家。
发达国家对温室气体减排抵消额越来越大,而且速度越来越快。
我国已成为发达国家的主要贸易目标,而我国自2012 年开始实施二氧化碳减排义务,但随着进出口贸易逐步深化、大气中二氧化碳减排措施的缺失,以及我国国内温室气体排放不可调和的矛盾日益突出,加快二氧化碳气体回收利用的研究更必要和迫切。
加强二氧化碳气体资源综合利用,对于发展循环经济、建设资源节约型社会、解决水资源短缺和环境阻力不可调和的矛盾具有现实意义。
二氧化碳过量对生态环境的影响以及应对措施
二氧化碳过量对生态环境的影响及应对措施一、引言随着工业化的快速发展和化石燃料的大量使用,大气中的二氧化碳浓度不断上升,引发了全球气候变化和生态环境恶化等一系列问题。
本文将详细分析二氧化碳过量对生态环境的影响,并提出相应的应对措施。
二、二氧化碳过量的影响温室效应增强二氧化碳是主要的温室气体之一,其浓度增加会导致地球表面温度升高,引发温室效应。
这会导致极端天气事件频发,如热浪、干旱、洪涝等,对人类社会和生态环境造成严重影响。
海洋酸化大气中的二氧化碳会溶解在海洋中,形成碳酸并降低海水的pH值,导致海洋酸化。
这会对珊瑚礁、贝类等海洋生物造成损害,破坏海洋生态系统。
植物光合作用受阻高浓度的二氧化碳会影响植物的光合作用效率,导致植物生长减缓,降低农业生产效率。
生态系统失衡二氧化碳过量会导致生态系统中的物种分布、种群数量等发生变化,破坏生态平衡。
例如,某些物种可能因无法适应气候变化而灭绝,而某些入侵物种则可能扩散到新的地区。
三、应对措施减少化石燃料使用减少化石燃料的使用是降低二氧化碳排放的关键措施。
政府应推广清洁能源,如太阳能、风能等,鼓励企业和个人使用低碳交通方式,如公共交通、自行车等。
提高能源利用效率提高能源利用效率是降低二氧化碳排放的重要途径。
政府和企业应投资研发高效节能技术,如节能建筑、节能交通工具等,降低能源消耗。
植树造林植树造林是吸收大气中二氧化碳的有效途径。
政府应鼓励和支持植树造林活动,增加森林覆盖率,提高生态系统的碳汇能力。
推广循环经济模式推广循环经济模式是实现低碳发展的重要途径。
政府应鼓励企业和个人实行废弃物分类回收、循环利用等措施,减少资源浪费和二氧化碳排放。
加强国际合作与交流应对全球气候变化需要各国共同努力。
政府应加强与其他国家的合作与交流,共同制定和执行应对气候变化的政策和措施。
四、结论二氧化碳过量对生态环境的影响是全方位的,需要采取综合性的应对措施。
政府、企业和个人都应承担起应对气候变化的责任和义务,共同为构建可持续发展的生态环境贡献力量。
二氧化碳的利用
二氧化碳的利用二氧化碳的利用一、简介二氧化碳(CO2)是大气中人类活动产生的重要温室气体,它对环境和气候产生了巨大影响。
近年来,随着气候变化加剧和碳排放抑制要求的增加,人们更加重视二氧化碳的合理利用,因此,利用二氧化碳的研究和技术应用也在不断发展。
二、利用途径1. 二氧化碳植物大棚:将二氧化碳作为植物的新型肥料,通过满足特定条件,在温室当中种植植物,从而更有效地利用二氧化碳。
2. 制造碳钙材料:将二氧化碳及其他成分进行烧结制成含碳钙材料,用于建筑构件和装饰材料。
3. 室内生物处理:利用微生物利用二氧化碳,用于室内空气污染控制,生物处理,动物行为等研究。
4. 碳捕集还原与利用:通过采用某些化学方法,吸附二氧化碳,将其分离出来,然后进行生物处理或过程合成,从而获得可燃燃料的有机物,如甲醇、丙酮等。
三、现状1. 碳捕集能力差:碳捕集与利用是二氧化碳利用应用技术中重要的一环。
但由于技术实现及成本压力,各种技术的碳捕集能力有限,催化剂能力下降快,二氧化碳吸收回收率低,降低了整个系统的利用效率。
2. 成本问题:二氧化碳利用技术落地运行成本要高于工厂排放的碳排放成本,而从后端生产出的产品价格和市场需求也不能保证。
3. 其他问题:二氧化碳的处理过程中产生的副产物污染,投资风险并未得到充分管理。
四、展望1. 综合利用:通过综合利用二氧化碳,把二氧化碳低成本转换为各种可用产物,如天然气,碳抵押物,复合材料,酒精汽油等,从而实现碳排放的有效抑制和经济的双重收益。
2. 加快科技和产业集成:推行跨学科融合,将各学科有机结合起来,实现碳循环,解决二氧化碳的低成本排放与后端的利用问题,同时将市场经济与政府政策有机结合起来。
3. 加强政策支撑:政府采取激励政策,支持可再生能源利用,完善产业经济政策,积极探索二氧化碳反硝化技术,新型利用技术及完善相关制度协调政策,以促进二氧化碳利用技术应用。
浅谈温室效应对环境的影响及CO2的回收利用
浅谈温室效应对环境的影响及CO2的回收利用一、温室效应的产生1、温室效应的概述大气层中的某些微量组分,能使太阳的短波辐射透过,加热地面,而地面增温后所放出的热辐射,却被这些组分吸收,使大气增温,这种现象就是有名的“温室效应”。
而这些能使地球大气增温的微量组分,称为温室气体。
大气中主要的温室气体有CO2、CH4、N2O、CFC(氟氯烷烃)等。
80年代研究结果表明,人为造成的各种温室气体对全球的温室效应所起作用的比例不同,其中CO2的作用占55%,CFC占24%,CH4占15%,N2O占6%,因此CO2的增加是温室效应产生的主要原因。
某些研究表明,如果大气中CO2浓度增加1倍,全球温度将上升5℃,足以见得CO2在温室效应中扮演的重要角色。
那么你可能不禁要问,大气中浓度不断增大的CO2是从何而来的呢?2、温室气体的来源目前,化石燃料的燃烧对CO2的排放已成为温室气体的主要来源。
2003年全球由化石燃料燃烧释放的CO2高达250多亿吨,约占全球年CO2排放总量的95%,其余的5%主要来自工业副产以及一些天然的CO2资源。
对我国来说,CO2的排放情况更是不容乐观的。
中国的能源消费总量和CO2的排放总量均居世界第二位,仅次于美国;而能源消费的CO2排放强度是0.617kg碳/kg标准煤,居世界首位;GDP的单位能耗和单位CO2排放量也均高于世界平均水平,万美元GDP的CO2排放量是美国的5.3倍、日本的12.8倍。
以煤为主的能源消费结构是我国CO2排放量高居不下的主要原因。
值得一提的是,除了排放量大之外,20世纪以来,人为的破坏使得自然吸收二氧化碳的能力大大降低,这也是温室气体浓度居高不下的主要原因。
比如,大量砍伐林木,草原过度放牧,就减少了能够吸收二氧化碳、呼出氧气的森林和牧草植被数量;海洋上船舶的航行,污染了海面,尤其是将油铺于海面,亦使海水不能正常地吸收二氧化碳等等。
二、温室效应对环境的影响地球的大气本来就存在着温室效应,它使地球保持了一个适于人类生存的正常温度环境。
二氧化碳的影响及综合利用讲解
二氧化碳的影响及综合利用引言:近十多年来,在涉及地球环境保护的诸多问题中,最令人关注的当属大气环境逐渐变暖,即所谓的温室效应。
近年来所发生的许多危害,都或多或少被打上了温室效应的烙印,如:严酷的天气类型,变化的生态系统,物种灭绝及生物多样性的丧失,饮用水的减少,海平面上升造成的陆地减少和平均气温上升等。
尽管产生全球气候变化的原因是多方面的,但大量研究表明,产生温室效应的主要原因与温室气体(CHG)的大量排放有直接关系。
当前所谓的温室气体主要有6种,除二氧化碳外,还包括甲烷,氧化氮,氢氟烃,全氟碳和六氟化硫。
这些气体能大量吸收地球表面辐射的热量,从而使地表温度升高而产生温室效应。
而现在摆在人们面前的不仅仅是如何减少二氧化碳的排放量,更应该去思考如何利用这部分温室气体进行工业生产,来为世界创造更多的价值。
一、概述:碳循环是碳通过大气圈,生物圈,土壤圈,岩石圈和水圈的变化和传递的总过程。
碳在生物圈的存在形式主要为有机碳;碳在水圈中的存在形式为溶解的有机碳,溶解的无机碳,沉淀的有机碳,沉淀的无机碳和有机碳;碳在岩石圈中的存在形式为有机碳(包括化石燃料)和碳酸盐;碳在土壤圈的存在形式为有机碳;碳在大气圈中的主要存在形式为二氧化碳和甲烷气体。
现在大气中的二氧化碳的浓度为0。
000370%。
而近年来,人类每年排入大气的二氧化碳为280*10^8t,是植被和土壤呼吸及海表交换排入大气的CO2平均自然流通量(总量约为5500*10^8t)的5%。
大气中CO2总量的变化由排放和吸收量之间的净平均差额决定,而不是各流量本身。
有数据表明:在过去的42万年中,二氧化碳的含量在过去的250年增长了31%,其中最近几十年更是以指数形式在增长。
而化石燃料的使用对CO2排放的贡献占人类活动总排量的70%~90%。
Rising carbon dioxide concentrations in air in the past decades二、温室效应:目前,公认的二氧化碳所引起的温室效应对人类生活环境的几大影响主要包括:一是极端气象和气候现象频繁发生;二是冰川融化,海平面上升;三是对动植物种群数目和分布产生影响;四是全球气候变暖导致越来越严重的缺水问题;五是全球全球变暖带来的种种后果将使人类健康问题越来越突出。
CO2利用减排潜力和效益
类技术有助于保障能源安全、改善环境、缓解减排压力、提供经济新的增长点、
培育战略性新兴产业、提高国家竞争力等,促进社会可持续发展的多重效应已经
不断彰显。
2.1
2.1.1
(一)二氧化碳利用技术具有极大的理论减排容量。
若只考虑资源的最大供给和市场的最大容纳能力,各类二氧化碳利用技术具
利用技术将发挥更大作用,预期实现如下目标:
•2020年,将建成更大规模二氧化碳利用技术的产业化装置,实现二氧化
碳减排2.5亿t/a(若包括二氧化碳铀矿浸出增采技术,可实现二氧化碳减排量
共2.8515亿t/a),创造工业产值3 756亿元/年;
•2030年,主要二氧化碳利用技术将实现大规模商业化推广,实现二氧化
有以下理论减排潜力总量:
・预期到2020年,二氧化碳理论减排潜力50.78亿t/a(若包括二氧化碳
铀矿浸出增采技术,二氧化碳理论减排潜力为76.61万t/a);
•到2030年,二氧化碳理论减排潜力可能达到53.58亿t/a(若包括二氧化
碳铀矿浸出增采技术,二氧化碳理论减排潜力为80.41万t/a)。
2.2.1
1.在减排的同时具有附带经济效益
二氧化碳利用技术的终端产品种类多样、附加值较高,具有减排二氧化碳和
增加经济收益的双重效应。如,通过二氧化碳利用技术的应用可以提高能源采收
率、提取稀有矿产资源、增产农作物,还能够与其他物质通过合成获得化工材料、
化学品、生物农产品等生活必须消费品(见表2.2)。其中:
占有率预期达到30%,将实现产值392亿元。
(5)对于生物农产品技术,预计到2020年,在没有碳收益补贴支持下,该
二氧化碳 论文
二氧化碳的影响及综合利用引言:近十多年来,在涉及地球环境保护的诸多问题中,最令人关注的当属大气环境逐渐变暖,即所谓的温室效应。
近年来所发生的许多危害,都或多或少被打上了温室效应的烙印,如:严酷的天气类型,变化的生态系统,物种灭绝及生物多样性的丧失,饮用水的减少,海平面上升造成的陆地减少和平均气温上升等。
尽管产生全球气候变化的原因是多方面的,但大量研究表明,产生温室效应的主要原因与温室气体(CHG)的大量排放有直接关系。
当前所谓的温室气体主要有6种,除二氧化碳外,还包括甲烷,氧化氮,氢氟烃,全氟碳和六氟化硫。
这些气体能大量吸收地球表面辐射的热量,从而使地表温度升高而产生温室效应。
而现在摆在人们面前的不仅仅是如何减少二氧化碳的排放量,更应该去思考如何利用这部分温室气体进行工业生产,来为世界创造更多的价值。
一、概述:碳循环是碳通过大气圈,生物圈,土壤圈,岩石圈和水圈的变化和传递的总过程。
碳在生物圈的存在形式主要为有机碳;碳在水圈中的存在形式为溶解的有机碳,溶解的无机碳,沉淀的有机碳,沉淀的无机碳和有机碳;碳在岩石圈中的存在形式为有机碳(包括化石燃料)和碳酸盐;碳在土壤圈的存在形式为有机碳;碳在大气圈中的主要存在形式为二氧化碳和甲烷气体。
现在大气中的二氧化碳的浓度为0。
000370%。
而近年来,人类每年排入大气的二氧化碳为280*10^8t,是植被和土壤呼吸及海表交换排入大气的CO2平均自然流通量(总量约为5500*10^8t)的5%。
大气中CO2总量的变化由排放和吸收量之间的净平均差额决定,而不是各流量本身。
有数据表明:在过去的42万年中,二氧化碳的含量在过去的250年增长了31%,其中最近几十年更是以指数形式在增长。
而化石燃料的使用对CO2排放的贡献占人类活动总排量的70%~90%。
Rising carbon dioxide concentrations in air in the past decades二、温室效应:目前,公认的二氧化碳所引起的温室效应对人类生活环境的几大影响主要包括:一是极端气象和气候现象频繁发生;二是冰川融化,海平面上升;三是对动植物种群数目和分布产生影响;四是全球气候变暖导致越来越严重的缺水问题;五是全球全球变暖带来的种种后果将使人类健康问题越来越突出。
二氧化碳在生活中的用途
二氧化碳在生活中的用途
二氧化碳是一种常见的化学物质,它在我们的日常生活中扮演着重要的角色。
除了作为温室气体和空气污染物的负面形象外,二氧化碳还有许多积极的用途。
首先,二氧化碳在饮料工业中扮演着重要的角色。
它被用作碳酸饮料和啤酒中
的气泡成分,使这些饮料具有令人愉悦的口感和口味。
此外,二氧化碳也被用作食品加工和保存的重要工具。
在食品加工过程中,二氧化碳可以用作冷冻剂和保鲜剂,延长食品的保质期。
其次,二氧化碳在医疗领域中也发挥着重要作用。
它被用作一种麻醉剂,用于
手术和其他医疗程序中。
此外,二氧化碳也被用于医疗成像技术中,如CT扫描和
核磁共振成像。
它还被用于治疗呼吸系统疾病,如慢性阻塞性肺病。
此外,二氧化碳还被用于植物的生长过程中。
植物通过光合作用将二氧化碳转
化为能量,促进它们的生长和发育。
因此,二氧化碳在农业和园艺中被用作植物的肥料和养分。
最后,二氧化碳还被用于工业生产中。
它被用作焊接和切割金属的工具,也被
用于生产化学品和石油产品。
总的来说,二氧化碳在我们的日常生活中有着多种用途,它不仅仅是一种温室
气体和空气污染物,还可以被用于饮料工业、医疗领域、植物生长和工业生产中。
因此,我们应该更加重视二氧化碳的积极作用,同时努力减少它对环境的负面影响。
二氧化碳的捕集、封存及综合利用
二氧化碳的捕集、封存与综合利用前言近年来,温室效应加剧问题使环境与经济可持续发展面临严峻的挑战。
因此,引起温室效应和全球气候变化的二氧化碳的减排技术成为各国关注的焦点,如何从源头减少二氧化碳排放和降低大气中二氧化碳的含量成为挑战人类智慧的难题。
中国作为一个发展中国家,主要以煤炭的消费为主,主要的CO2排放源为燃煤的发电厂。
从总量上看,目前我国的二氧化碳排放量已位居世界第二,预计到2025年,我国的CO2总排放量很可能超过美国,位居世界第一。
因此,我国急需对所排放的二氧化碳进行捕获研究,以缓解我国的空气污染压力。
目前CO2的应用领域得到了广泛开拓,除了众所周知的碳酸饮料、消防灭火外,工业、农业、国防、医疗等部门都在使用CO2。
科学研究己经证明,CO2具有较高的民用和工业价值:以CO2为原料可合成基本化工原料;以CO2为溶剂进行超临界萃取;还可应用于食物工程、激光技术、核工业等尖端高科技领域;近年来开发出的新用途如棚菜气肥、保鲜、生产可降解塑料等也展现出良好发展前景。
[1]1.CO2捕集系统CO2捕获技术发展的方向是降低技术的投资费用和运行能耗。
依据捕获系统的技术基础和适用性,通常将火电厂CO2的捕集系统分为以下4种:燃烧后脱碳、燃烧前脱碳、富氧燃烧技术以及化学链燃烧技术。
1.1 燃烧后脱碳燃烧后脱碳是指采用适当的方法在燃烧设备后,如电厂的锅炉或者燃气轮机,从排放的烟气中脱除CO2的过程。
在燃烧后捕集技术中,由于烟气中CO2分压通常小于0. 15个大气压,因此需要与CO2结合力较强的化学吸收剂分离捕集CO2,用于CO2捕集的化学吸收剂主要是能与CO2反应生成水溶性复合物的有机醇胺类。
目前在CO2捕集方面研究和采用较多是醇胺法(MEA法)。
[2]燃烧后捕集技术是一种成熟的技术,这种技术的主要优点是适用范围广,系统原理简单,对现有电站继承性好。
但捕集系统因烟气体积流量大、CO2的分压小,脱碳的捕集成本较高。
二氧化碳的回收及再利用
二氧化碳的回收及再利用一、二氧化碳是全球气候变暖的主要因素全球气候变暖,本来是一个学术性的一个问题,但西方发达国家的元首们却会就这样一个技术问题举行多边会议,专题讨论全球气候变暖。
这些年来,由于气候变暖,弓|发了众多的自然灾害,如气候异常,冰山融化,泥石流、洪水,干旱、地震、海啸等等。
这就说明,全球气候变暖,已经引起了世界很多国家的高度重视。
二氧化碳(C02 )因为是很稳定的物质,所以它的反应性很低,也就是造成全球气候变暖的主要因素。
这些年来,世界经济正强劲增长。
科技突飞猛进的发展大大提升了人类的生活质量,城市化、全球化迅速扩张,这一切将推动着巨额的能源消费。
由此,也导致了无节制地向大气排放二氧化碳等温室气体,导致全球气候变暖,对地球生态环境产生了深远的负面影响,也相应地产生了大量的工业污染、废气等。
植被被大量的破坏,生态平衡被打破。
能源专家预测,到2030年全球二氧化碳的排放量可能超过380亿吨,由此引发的温室效应将严重威胁人类的生存,二氧化碳减排和合理利用已经成为世界性课题。
二氧化碳的产生是多方面的,也是比较复杂的,但主要是通过燃烧、发酵等工艺过程产生。
比如,植物、煤炭的燃烧会产生大量的二氧化碳。
在啤酒饮料的生产过程中,麦芽发酵产生二氧化碳的成分占全部气体的99%以上总体而言,发展中国家源于土地用途改变、林业和农业的温室气体排放量占其温室气体排放总量的一半以上。
我国目前排放的二氧化碳近40亿吨,随着新建火力发电厂、水泥厂和煤化工项目及食品饮料行业的增加,二氧化碳排放量仍将持续增加。
在众多的二氧化碳产生的途径中,燃煤电厂是二氧化碳排放的大户,据不完全统计,在二氧化碳排放量中,燃煤电站二氧化碳气体的排放约占50—55%。
二氧化碳有其危害性的一面,但也有其有益的一面。
随着科学技术的发展,其利用价值和使用范围正迅速扩大,变废为宝的二氧化碳利用新途径正在受到人们越来越多的关注,因此,如何大力度开发二氧化碳潜在的巨大市场,并注重二氧化碳捕集、提纯与回注技术的研发,以实现应用领域的实质性拓展,是一个保护环境、造福子孙万代的重要课题。
二氧化碳的影响及综合利用讲解
二氧化碳的影响及综合利用讲解二氧化碳(CO2)是一种无色无味的气体,主要由燃烧化石燃料、森林砍伐和土地利用变化等人类活动排放产生。
它的排放导致了全球变暖和气候变化,并对地球生态系统造成了一系列的影响。
首先,二氧化碳是主要的温室气体之一,它可以吸收地球表面的热量并阻止其逃逸到太空中。
过量的二氧化碳排放导致大气温度上升,进而引发全球变暖现象。
全球变暖导致地球气候模式不断变化,如极端天气事件频发、海平面上升、冰川融化、生态系统受损等。
这些变化对人类和其他生物种群造成了威胁。
其次,二氧化碳的排放也对海洋生态系统造成了直接的影响。
大量的二氧化碳溶解到海洋中会导致海水酸化,这对海洋生物造成了威胁。
酸性海水对珊瑚礁、贝壳类动物和其他海洋生物的生长和生存能力产生了负面影响,从而破坏了海洋生态系统的平衡。
然而,尽管二氧化碳排放带来了诸多问题,但它也有潜力进行综合利用。
科学家们正在研究和开发各种技术来捕集和利用二氧化碳,从而减少其在大气中的浓度。
一种常见的利用方法是通过碳捕捉和储存(CCS)技术。
这种技术通过将二氧化碳从工业排放源中捕获和分离出来,然后将其压缩并储存在地下储层中,以避免其释放到大气中。
这种方法既可以减少大气中的二氧化碳浓度,又可以将二氧化碳储存起来,以防止其进一步影响气候系统。
除了CCS技术,利用二氧化碳还有其他一些潜在的途径。
例如,科学家们正在研究利用二氧化碳来制造各种化学产品,如燃料和塑料。
这些技术可以将二氧化碳转化为有用的化学物质,从而减少对化石燃料的依赖,并减少对环境的负面影响。
此外,一些生物技术也被应用于二氧化碳的利用。
例如,利用微生物来转化二氧化碳为有机化合物的方法正在研究中。
这种方法可以将二氧化碳转化为生物质,从而实现二氧化碳的有效利用并支持可持续能源发展。
综合利用二氧化碳的研究和开发在促进可持续发展方面具有重要意义。
它不仅可以减少温室气体排放和全球变暖的速度,还可以转化为有价值的产品和能源,推动经济和环境的双赢。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
二氧化碳的影响及综合利用引言:近十多年来,在涉及地球环境保护的诸多问题中,最令人关注的当属大气环境逐渐变暖,即所谓的温室效应。
近年来所发生的许多危害,都或多或少被打上了温室效应的烙印,如:严酷的天气类型,变化的生态系统,物种灭绝及生物多样性的丧失,饮用水的减少,海平面上升造成的陆地减少和平均气温上升等。
尽管产生全球气候变化的原因是多方面的,但大量研究表明,产生温室效应的主要原因与温室气体(CHG)的大量排放有直接关系。
当前所谓的温室气体主要有6种,除二氧化碳外,还包括甲烷,氧化氮,氢氟烃,全氟碳和六氟化硫。
这些气体能大量吸收地球表面辐射的热量,从而使地表温度升高而产生温室效应。
而现在摆在人们面前的不仅仅是如何减少二氧化碳的排放量,更应该去思考如何利用这部分温室气体进行工业生产,来为世界创造更多的价值。
一、概述:碳循环是碳通过大气圈,生物圈,土壤圈,岩石圈和水圈的变化和传递的总过程。
碳在生物圈的存在形式主要为有机碳;碳在水圈中的存在形式为溶解的有机碳,溶解的无机碳,沉淀的有机碳,沉淀的无机碳和有机碳;碳在岩石圈中的存在形式为有机碳(包括化石燃料)和碳酸盐;碳在土壤圈的存在形式为有机碳;碳在大气圈中的主要存在形式为二氧化碳和甲烷气体。
现在大气中的二氧化碳的浓度为0。
000370%。
而近年来,人类每年排入大气的二氧化碳为280*10^8t,是植被和土壤呼吸及海表交换排入大气的CO2平均自然流通量(总量约为5500*10^8t)的5%。
大气中CO2总量的变化由排放和吸收量之间的净平均差额决定,而不是各流量本身。
有数据表明:在过去的42万年中,二氧化碳的含量在过去的250年增长了31%,其中最近几十年更是以指数形式在增长。
而化石燃料的使用对CO2排放的贡献占人类活动总排量的70%~90%。
Rising carbon dioxide concentrations in air in the past decades二、温室效应:目前,公认的二氧化碳所引起的温室效应对人类生活环境的几大影响主要包括:一是极端气象和气候现象频繁发生;二是冰川融化,海平面上升;三是对动植物种群数目和分布产生影响;四是全球气候变暖导致越来越严重的缺水问题;五是全球全球变暖带来的种种后果将使人类健康问题越来越突出。
1.温室效应的起因目前在学术界,约有90%的学者认可温室效应主要起因是由于大气温室气体的增加,其中对温室效应贡献最多的是二氧化碳和水蒸气。
燃料的燃烧会产生CO2 和H2O,产生的CO2 可溶解在雨水、江河、湖泊和海洋里,也可以被植物吸收进行光合作用等。
产生和消耗的CO2量之间达到平衡,使大气层中CO2 浓度保持一定的围。
地球大气层中的CO2和水蒸气等允许部分太阳辐射透过并达到地面, 使地球表面温度升高。
同时, 由于CO2和H2O分子可以产生分子偶极矩改变的振动, 故能吸收太阳和地球表面发出波长在2000纳米以上的长波辐射,仅让很少的一部分热辐射散失到宇宙空间。
由于大气吸收的辐射热量多于散失的, 最终导致地球和外层空间保持某种热量平衡, 使地球维持相对稳定的气温, 这种现象即称为温室效应。
三、治理温室效应的国际国政策:温室气体的排放所到来的全球气候上升已经引起了广泛关注。
由于意识到治理温室气体的排放仅仅靠个人与企业的力量是远远不够的,因此政府开始扮演越来越重要的角色。
1992年6月3日在巴西143个国家签署了《联合国气候变化框架公约》,1997年在日本东京通过的《京都协定书》。
《京都协定书》的全称为《联合国气候变化框架公约京都协定书》,其主旨是限制工业二氧化碳及其他温室气体的排放量,从而遏制全球气候变暖的温室效应。
《京都协定书》对发达国家规定了明确的减排义务;至2010年,所有发达国家排放的二氧化碳等6种温室气体的数量要比1990年减少5.2%,发展中国家则没有减排义务。
《京都协定书》在规定减排义务的同时,也规定了非常灵活的履行义务,其中最重要的是基于市场运作的“联合履行”,“清洁发展机制(CMD)”和“排放交易”等三种机制。
其中“联合履行”机制是针对承担减排义务的国家,而鼓励发达国家与发展中国家开展合作项目的“清洁发展(CMD)”机制,不仅能给发展中国家带来大量资金,还能提供全新的减排技术。
而在2009年12月召开的哥本哈根世界气候大会上达成了无约束力协议。
但并未达成太多建设性法案和措施。
四、二氧化碳的物理化学性质二氧化碳俗称碳酸气,又名碳酸酐,分子式为CO2,由两个氧原子与一个碳原子通过共价键连接而成,在标准状况下,二氧化碳是无色,无臭,略有酸性的气体,密度比空气略大,能溶于水,并生成碳酸。
液态二氧化碳蒸发时吸收大量的热而凝成固体二氧化碳,俗称干冰。
表一 Carbon dioxide triple point表二二氧化碳的主要物理性质二氧化碳的化学性质:一、还原反应1.高温下,二氧化碳可分解为一氧化碳和氧气:2CO2 «====» 2CO + O2 -283kJ2.在二氧化碳中燃烧着的镁,铝和钾等活性金属可以继续保持燃烧,反应生成金属氧化物,析出游离态碳。
CO2 + 2Mg ==== 2Mg + C3.其他方法还原。
常用的还原剂为氢气,在加热和催化剂的作用下,还可被烃类还原:CO2 + H2 ==== CO + H2O ;CO2 + CH4 ===2CO +2H2二、有机合成反应1.二氧化碳合成尿素 CO(NH2)2:CO2 + 2NH3 ==== NH2COONH4 ====CO(NH2)2.另一种方法:CaCN2 + H2O + CO2 ==== NH2CN + CaCO3 NH2CN + H2O ====CO(NH2)21.二氧化碳合成甲醇:CO2 + 3H2 <====> CH3OH + H2O2.二氧化碳合成甲烷:CO2 + 4H2 ==== CH4 + 2H2O3.二氧化碳与苯酚钠的羧化反应:二氧化碳在有机合成工业中的一个重要反应是Kolbe-Schmitt反应,如:在反应温度约为150℃,压力约0.5MPa,苯酚钠的羧基化反应制备水酸:生化反应,二氧化碳在地球的生态环境中起着重要的作用。
在植物新代过程中,在光和叶绿素的催化作用下,空气中的二氧化碳和水反应生成糖等有机物,同时放出O2,即:6CO2 + 6H2O ==== C6H12O6 + 6O2而于此同时,动物通过吸收空气中的氧气,在体发生氧化反应,为动物体提供生存所需的能量,并使大气中的CO2与O2的浓度达到一种平衡的状态。
C6H12O6 + 6O2 ==== 6CO2 + 6H2O五、二氧化碳的捕集与储存:二氧化碳的捕集与储存(CCS)是指将来自工业副业或其他相关过程的二氧化碳分离出来,输送到一个储存地点将其储存,使其长期与大气隔离。
CCS是减排大气温室气体浓度的一种有效措施。
二氧化碳的捕集主要用于较大的二氧化碳点源,包括大型化石燃料或生物能源设施,主要二氧化碳排放工业企业,天然气生产,合成燃料工厂以及基于化石燃料的制氢工厂。
目前潜在的可用于储存二氧化碳的技术有:地质储存,海洋储存,森林和陆地生态系统储存以及将二氧化碳固化成无机碳酸盐。
通过森林和陆地生态系统捕集和储存二氧化碳可导致大气中二氧化碳的净清除,达到真正的“负排放”。
此外,将二氧化碳应用于工业生产中也是二氧化碳储存的一种途径,但就目前来看,由于技术水平有限,使得储存量少,对二氧化碳的减排的贡献不大。
目前,可行的二氧化碳储存或处置方式有四种:包括地质(地下)储存,海洋储存,矿石碳化和森林与陆地生态系统储存。
其中,地质储存又可分为石油天然气储层储存,深盐沼池构造储存和不可开采的煤层储存三种。
深盐沼池储存又可分为矿坑或岩洞储存,含水层储存。
在不可开采的煤层储存二氧化碳还可以提高煤层甲烷回收率,从而取得一定的经济效益。
六、二氧化碳的综合利用:(1)物理利用二氧化碳的物理利用是指在应用过程中,不改变二氧化碳的化学性质,仅仅作为一种工作介质或助剂,如用做啤酒,碳酸饮料的添加剂,用做油气田助采剂;作为惰性气体用于气体保护焊接;利用液体,固体二氧化碳的冷量用于食品和果蔬的冷藏,储运,以及利用二氧化碳在超临界状态下的特殊性能进行萃取,分析等提高石油采收率:据统计,到2004年,世界石油产量的3%是由注气提高采收率而获得的。
其中,加拿大的注气增产量为其石油总产量的20%,美国为10%二氧化碳驱用于油田,能够提高石油采收率,主要是因为二氧化碳除了具有一般气驱所共有的驱替机理外,还有其特殊的驱替机理,如二氧化碳在地层溶于水后,可使水的黏度增加20%~30%,运移性能提高2~3倍;二氧化碳溶于油后,使原油体积膨胀,黏度降低30%~80%,油水界面力降低,有利于增加采油速度和增加洗油效率。
二氧化碳驱的缺点:不同温度条件下,二氧化碳的溶解浓度不同;二氧化碳溶于油,会产生石蜡及沥青的沉积,二氧化碳会从生产井中泄露;造成油井及井田设备的腐蚀;油田附近缺乏相应的资源,远距离运输存在多方面问题以及使用成本高等问题。
正是由于以上不足之处,限制了该方法在大多数油田的推广。
(2)化学利用;以二氧化碳为原料可生产许多无机和有机化工产品。
据统计,全球每年约有1.1*10^8吨的二氧化碳用于化学合成。
其规模利用二氧化碳的主要是生产尿素,纯碱和碳酸氢铵,有机碳酸酯以及作为调节合成气中CO与H2比例的添加剂等。
1、C1化工原料C1华工主要包括了:天然气化工,合成气化工,甲醇化工和二氧化碳化工等。
如何更有效地减少大气中的二氧化碳,并能同时创造出丰厚的利润,一直是人们所真实追求的。
由于,石油等化石燃料的稀缺性,使得人们不得不去寻找其替代资源,而以二氧化碳为主要原料的化工原料便受到了人们的格外关注。
化学方程式:CO2 + 3 H2 ====== CH3OH + H2O ΔH=-49kJ/mol ΔG=3kJ/mol CH4中C原子处于最低还原态,而二氧化碳则处于最高氧化态。
而二氧化碳催化加氢反应要获得成功,廉价的氢源和高选择性催化剂的获得是两个关键的年个因素。
目前,可通过水蒸气转化煤,天然气或石油可制得氢,将来可通过太阳能电解水来获得廉价的氢。
而在催化剂方面最活跃的是铜基催化剂。
在各种催化剂中,铜基催化剂研究得最多,综合性能最好。
除金属氧化物自身性质外,其催化活性还与分散度,助剂以及载体类型有很大关系。
通过各种金属氧化物载体对Cu催化剂活性影响的研究发现,Cu-Zn系催化剂是合成甲醇的高效催化剂,而不同载体上的甲醇收率大小的关系为:Cu-ZnO (Al2O3 , SiO2 , TiO2) > Cu-ZnO / ( ZrO2 , Cr2O3 ) > Cu-ZnO/CeO2。