二氧化碳分离技术发展论文

合集下载

二氧化碳捕集与利用技术的发展现状及前景分析

二氧化碳捕集与利用技术的发展现状及前景分析

二氧化碳捕集与利用技术的发展现状及前景分析近年来,随着全球气候变化愈发严峻,减缓温室气体的排放和积累成为了重中之重的任务。

而二氧化碳是主要的温室气体之一,其排放量越来越高,给环境带来了不可预测的影响。

为了解决这个问题,二氧化碳捕集与利用技术正在不断发展,已经取得了一定的成果。

本文将就二氧化碳捕集与利用技术的发展现状进行分析,并展望它的未来前景。

一、二氧化碳捕集技术二氧化碳捕集技术是指通过物理、化学或生物方法,将二氧化碳从气态、液态或固态的混合气体中分离出来。

它是二氧化碳利用技术的第一步,直接影响着后续二氧化碳利用的效果。

目前,最为成熟的二氧化碳捕集技术是化学吸收法。

化学吸收法是指将含二氧化碳气体与一种或多种溶液接触,利用其化学反应性质使二氧化碳吸收滞留在溶液中。

目前,化学吸收法主要有两种溶液:胺类溶液和碱性盐溶液。

其中,胺类溶液常用的有醇胺溶液、甲醇胺溶液等。

碱性盐溶液常用的有氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液等。

除了化学吸收法,目前广泛使用的其他二氧化碳捕集技术还包括物理吸附法、膜分离法、氧化-还原法等。

他们都各有优缺点,正在不断完善中。

值得一提的是,这些技术目前仍存在一定的技术门槛,价格不便宜,应用范围有限。

但是,今后这些技术的成本必然会逐渐下降,应用范围也会逐渐扩大。

这将使二氧化碳捕集技术的普及和应用成为可能。

二、二氧化碳利用技术二氧化碳捕集的目的是为了将其转化为有用的产品或用于提供能源。

二氧化碳利用技术就是将捕集到的二氧化碳转化为有价值的产品或能源。

目前,二氧化碳利用技术主要有以下几种:1. 二氧化碳转化为化学品将二氧化碳转化为化学品是一个非常有前途的方向,可以有效地减少化石能源的使用,代替传统的石化产品。

其中,将二氧化碳转化为甲酸、甲醇、氢气等,已经越来越受到人们的关注和研究。

2. 二氧化碳转化为燃料将二氧化碳转化为燃料属于高能量密度的环保能源,是未来的研究重点。

当前,利用光催化或电催化技术,可以将二氧化碳转化为石油、煤、天然气等化石燃料类型的氧化物和氢气。

超临界二氧化碳剥离

超临界二氧化碳剥离

超临界二氧化碳剥离超临界二氧化碳剥离是一种常用的分离纯化技术,广泛应用于化学工业、生物医药和食品加工等领域。

本文将从超临界二氧化碳的特性、剥离原理、应用领域以及未来发展方向等方面进行探讨。

一、超临界二氧化碳的特性超临界二氧化碳是指在一定的温度和压力条件下,二氧化碳同时具有气态和液态的特性。

其临界温度为31.1摄氏度,临界压力为7.38兆帕,超过这些临界值后,二氧化碳将不再具有液态和气态的区别,呈现出高密度、高扩散性和高溶解性等特点。

超临界二氧化碳剥离是利用超临界二氧化碳的高溶解性和可调节性,将目标物质从混合物中分离出来的过程。

其原理主要包括溶解度调节、传质速率控制和分离效率优化三个方面。

1. 溶解度调节超临界二氧化碳的溶解度随温度和压力的变化而变化,可以通过调节温度和压力的组合来控制溶解度。

当温度和压力达到一定值时,超临界二氧化碳能够溶解多种有机物质和大部分无机物质。

2. 传质速率控制传质速率是指溶质从混合物中向超临界二氧化碳相中传递的速率。

传质速率与温度、压力、溶质浓度等因素有关。

通过控制这些因素,可以调节传质速率,从而实现对目标物质的选择性分离。

3. 分离效率优化分离效率是指在给定的操作条件下,从混合物中分离出目标物质的程度。

通过优化操作条件,如温度、压力、流速等,可以提高分离效率,实现高效的剥离过程。

三、超临界二氧化碳剥离的应用领域超临界二氧化碳剥离技术在化学工业、生物医药和食品加工等领域有着广泛的应用。

1. 化学工业超临界二氧化碳剥离可用于有机物质的提取和分离。

例如,从天然植物中提取活性成分、从废水中去除有害物质等。

与传统的有机溶剂相比,超临界二氧化碳具有环境友好、无毒、易回收等优点。

2. 生物医药超临界二氧化碳剥离可用于药物的纯化和提取。

由于超临界二氧化碳对生物活性物质的溶解性较好,可以高效地分离出目标药物,同时避免了有机溶剂残留和热分解的问题,提高了药物质量。

3. 食品加工超临界二氧化碳剥离可用于食品中有害物质的去除和营养成分的提取。

二氧化碳捕获技术的现状和发展趋势

二氧化碳捕获技术的现状和发展趋势

二氧化碳捕获技术的现状和发展趋势近年来,全球气候变化问题愈加严重,环境污染、全球变暖等问题对人类的生存环境造成了极大的影响。

其中,二氧化碳排放是造成全球气候变化的主要因素之一。

因此,研究和发展二氧化碳捕获技术是当下迫切需要解决的问题之一。

本文将从二氧化碳捕获的基本原理、目前技术现状以及未来发展趋势三个方面分析和探讨二氧化碳捕获技术。

一、二氧化碳捕获的基本原理二氧化碳捕获技术是指通过化学吸收、物理吸附、膜分离等方式将空气中的二氧化碳分离出来。

其中比较常见的有化学吸收法和物理吸附法。

化学吸收法是指把二氧化碳与吸收剂反应,使其化学结构发生改变后,再通过蒸馏等方法分离出来。

大部分化学吸收法都以氨水、胺等化合物作为吸收剂。

物理吸附法则是基于介孔材料和吸附剂之间的物理作用力而实现的分离技术,包括分子筛、活性碳等。

与化学吸收法相比,物理吸附法的分离效率更高,能够减少能耗和化学废物排放,但仍需因吸附物卸载和再生而消耗能量,其经济性和成本仍存在挑战。

二、二氧化碳捕获技术的现状目前,全球的二氧化碳捕获技术还处于研究和发展阶段,但是大量的研究和实验已经证明了二氧化碳捕获技术具有可行性。

例如,挪威北雪平已经建造大规模二氧化碳捕获实验室,采用化学吸收法进行十几种不同的实验,在工业中得到广泛应用。

此外,许多国家和企业在二氧化碳捕获技术上投入了大量的资金和研究,如美国、欧盟和中国等。

在化学吸收法方面,目前应用最广泛的是胺法和氧化物法。

其中,胺法相对更成熟和可靠,常见的胺类吸收剂包括甲醛、乙二胺、系统反应、二甲醇等,其成本相对较低且具有高的分离效率。

但是,胺类吸收剂存在挥发性、腐蚀性等问题,可能会对操作人员和设备造成伤害。

因此,需要开发更安全、环保、高效的化学吸收剂。

除了化学吸收法,物理吸附法也在不断发展和创新。

例如,利用多孔结晶材料等新型高效吸附剂来提高吸附效率,利用气固分离过程中的温度升高来降低能耗,利用光热分解和介质压缩等技术来进一步提高吸附剂的再生效率。

CO2分离与捕获技术的最新进展

CO2分离与捕获技术的最新进展

CO2分离与捕获技术的最新进展二氧化碳是一种不可避免的化学物质,它对人类和环境都产生了深远的影响,如温室效应、气候变化、海平面上升等。

随着人类工业的持续发展,二氧化碳的排放量不断增加,这对于世界各国来说,都是一个非常严峻的挑战。

因此,找到一种有效的二氧化碳分离技术,成为了我们必须面对的问题。

CO2分离与捕获技术是针对大气中或工业进程中CO2的高效分离和回收而设计的技术。

随着锅炉、化肥,冶金、石化等行业的不断发展,二氧化碳排放问题越来越突出,因此,CO2分离与捕获技术成为了一个很受关注的领域。

目前,有多种方法可以实现二氧化碳的分离和减排。

其中,常用的技术包括膜分离、吸收、化学反应等技术。

一、膜分离技术膜分离技术是一种新兴的分离技术,它适用于分离小分子物质,如二氧化碳、氮气等,目前已广泛应用于水处理和气体分离等领域。

CO2分离膜通常基于多孔膜或半透膜,其主要机制是气体分子在薄膜表面上的扩散。

在多孔膜中,气体扩散是通过孔隙之间的连续通道,而半透膜是基于选择性穿透气体分子的特殊材料。

目前,关于CO2分离的多孔、纳米膜已经得到了广泛研究。

虽然它们在实验室中表现出了很好的性能,但要将它们推广到实际工业应用中,需要克服的实际问题还有很多。

二、吸收技术吸收技术是CO2分离中最常见和经济的技术之一,它主要是通过化学反应或物理作用,将CO2分离出来。

吸收剂是吸收技术中最主要的组成部分之一。

选择合适的吸收剂可以大大提高吸收性能并改善分离效率。

目前,常用的吸收剂包括铵盐、胺类化合物和缔合物等等。

其中,最常用的吸收剂是胺类化合物,如乙醇胺、二乙醇胺等。

这些化合物有很高的CO2吸收能力,并且在使用上也比较便捷。

三、化学反应技术化学反应技术是将CO2与其他化学物质反应,使其分离出来,这种技术主要应用于工业场合。

最常见的化学反应分离技术是碳酸盐凝聚反应。

碳酸盐凝聚反应是一种封闭系统,通过谷氨酸、碳酸钙等成分的作用使CO2减少在系统内的浓度。

二氧化碳分离与回收的新型工艺研究

二氧化碳分离与回收的新型工艺研究

二氧化碳分离与回收的新型工艺研究二氧化碳是目前全球面临的最大环境问题之一,它的大量排放导致了全球气候变化、海平面上升以及大气根本性变化等问题。

随着社会对环境保护的重视,二氧化碳分离与回收的问题逐渐成为了人们关注的焦点。

目前,一些新型工艺已经在国内外探索研究。

目前,国际上二氧化碳分离技术主要是通过化学吸收、物理吸收和膜分离等方法实现的。

其中,化学吸收技术是最古老的二氧化碳分离技术之一,可以通过氨碱吸收、甲醇吸收等方式将二氧化碳与其他气体分离。

而物理吸收则是通过控制流量与温度,使用活性炭、分子筛等材料从气体混合物中分离出二氧化碳。

膜分离技术则是通过高分子膜、陶瓷膜甚至是纳米材料来分离二氧化碳。

这种技术具有分离效率高、操作简单、维护成本低等优点,但是目前缺乏一种非常优质的膜材料。

在国际上,新型的二氧化碳分离和回收技术正在不断出现。

例如,美国一家公司依托生物技术,利用基因工程技术研发了一种专用的酵母菌,能够将二氧化碳转化为有用的生物医药或者化学原料。

此外,各国还在不断研发基于化学循环和电化学等技术的回收利用二氧化碳,这些技术主要是通过将二氧化碳与水反应,产生大量化学能量或者制造高附加值的化学品。

日本和韩国都在不断地探索利用二氧化碳制造化学品的新技术。

中国也已经在二氧化碳分离和回收的技术研究方面取得了一定的进展。

例如,中科院光电研究院研究员周敏等人依托纳米技术和能源技术,提出了一种新型的结构优化的钙钛矿太阳能电池,能够将太阳光转化为电子,并利用这些电子反应中的二氧化碳,生成化学品等高附加值产物。

此外,中国还在研究基于毛细管技术的二氧化碳分离与回收技术,毛细管技术将气体从液体或固体中分离出来,它不仅可以精确地控制分离的速度和效果,而且还可以减少运转成本,因此具有很大的应用潜力。

总之,二氧化碳分离和回收的新型工艺研究是当今国际社会面临的一项重要工程,新技术的不断涌现将会给环保事业带来新的机遇和挑战。

在未来的发展中,各国应该依托科研力量,开展更广泛的合作,共同开发更加高效和经济的二氧化碳分离和回收技术,为人类环保事业做出更大的贡献。

二氧化碳分离技术的最新进展

二氧化碳分离技术的最新进展

二氧化碳分离技术的最新进展二氧化碳是一种非常重要的气体,在工业生产、生态环境等领域都有着广泛的应用。

但是,二氧化碳是造成全球气候变化的原因之一,因此,减少二氧化碳的排放对于维护环境生态具有重要的现实意义。

二氧化碳分离技术是减少二氧化碳排放的有效手段之一。

目前,二氧化碳分离技术有很多种,主要包括物理吸附、化学吸附、渗透分离等方法。

但是,这些方法还存在着一些问题,如能耗高、产物选择性差等。

然而,最新的研究表明,有一种称作“膜分离技术”的方法具有很好的二氧化碳分离效果,是未来二氧化碳分离技术的一个重要方向。

膜分离技术是利用膜进行分离、纯化、浓缩和淡化等过程的方法。

这种方法具有能耗低、节约资源等优点,因此在许多领域得到了广泛的应用。

在二氧化碳分离方面,主要的膜材料是聚合物、无机材料等。

这些材料具有天然的通透性,能够将二氧化碳从混合气体中分离出来,提取高纯度的二氧化碳。

目前,膜分离技术已经在多个产业领域得到了广泛应用,如石油、化工、医药、食品和环保等产业。

对于二氧化碳分离而言,膜分离技术正逐步取代传统的化学吸收与吸附分离等方法,成为二氧化碳分离技术的重要方向。

研究人员在提高分离效率的同时,也在不断地开发新的膜材料,以适应不同的分离条件和要求。

例如,研究人员提出了“缩小孔径法”的思路,能够通过纳米孔膜将分子与分子之间的差异扩散效应提高至最大化,以实现分离效果的提高。

此外,还有一种新型的膜材料,称为“金属有机骨架膜”,它具有优异的分离效果。

这种材料制成的膜具有较高的热稳定性、力学性能和化学稳定性,能够耐受高温、高压和不同酸碱条件下的分离过程。

金属有机骨架膜在分离和回收石油烃、二氧化碳、氢、甲烷等方面具有广泛的应用前景。

总的来说,膜分离技术是当前二氧化碳分离技术的重要领域之一。

未来,随着膜材料的不断研发和创新,膜分离技术将成为二氧化碳分离技术的一个重要方向,为环保事业、生态建设做出更大的贡献。

二氧化碳的初步分离与储存技术研究

二氧化碳的初步分离与储存技术研究

二氧化碳的初步分离与储存技术研究近年来,人们越来越意识到气候变化对我们的生活产生的巨大影响,二氧化碳的释放成为了人们关注的焦点。

二氧化碳排放不仅让全球变暖,而且让大气污染日趋严重,还会引起一系列的环境问题。

因此,为了减少二氧化碳的排放,开展二氧化碳的复合、分离和储存等技术研究已成为当前全球许多国家共同关注的热点问题。

目前来看,二氧化碳的分离和储存技术已经成为环保领域的一大热点。

而二氧化碳的初步分离是分离过程中必须要完成的一个步骤。

如果能够有效地实现二氧化碳的初步分离,将可以为后续的储存和利用奠定很好的基础。

目前,有很多种方法可以实现二氧化碳的初步分离,如吸收法、渗透法、蒸馏分离法等,其中最常用的是吸收法。

吸收法是利用二氧化碳在碱性界面活性剂溶液或吸收剂中的亲和性吸附,将其从混合燃料或气体中分离出来。

同时,该方法能使气体中的少量杂质得到去除,以达到提高气体纯度的目的。

吸收法的分离效果受多种因素的影响,如吸收剂的类型和浓度、温度、压力和气体混合比等。

因此,选择适宜的吸收剂和优化分离条件是实现高效二氧化碳初步分离的关键。

例如,常用的吸收剂有碱性活性剂、胺或酰胺类物质,而且选择不同的吸收剂可以达到不同的分离效果。

此外,在选择吸收剂时,还应该考虑到其成本和安全性等方面的因素。

除了吸收法之外,渗透法也是二氧化碳分离领域研究的重要方向之一。

渗透法是利用压力差将二氧化碳通过半透膜的渗透作用,从气体混合物中分离出来。

该方法在二氧化碳的初步分离中实现高效和高纯的分离效果,具有广泛的应用前景。

不过该方法目前还存在一些问题,如高能耗和高成本等,需要在未来的研究中完善和改进。

另外,蒸馏分离法也是实现二氧化碳初步分离的重要方法之一。

该方法将二氧化碳从混合燃料或气体中分离出来,并通过不同气体的沸点差异实现分离。

不过蒸馏法具有能耗高、设备复杂和成本高等问题,因此应该在具体应用中进行具体分析和比较。

除了二氧化碳的初步分离技术外,二氧化碳的储存技术也是当前研究的关键领域之一。

二氧化碳分离和转化的新技术

二氧化碳分离和转化的新技术

二氧化碳分离和转化的新技术在当前环保意识不断增强的时代,大量的科研人员正投入到二氧化碳分离和转化技术的研究中。

这不仅是因为二氧化碳是温室气体之一,对地球的气候造成了不良影响,还因为二氧化碳还是一种很有用的原料,二氧化碳转化成功为有机化学品、燃料等物质具有重要的意义。

二氧化碳的分离问题二氧化碳的分离是二氧化碳转化前的关键。

目前,工业上的二氧化碳分离采用的是吸收法和压缩法。

然而这两种方法容易造成大量能源的消耗和二氧化碳的流失,限制了二氧化碳的有效分离。

新技术的研究让二氧化碳的分离效率得以提升。

其中,膜分离技术被科学家们广泛提倡。

这种技术不需要能源,对环境的危害小,也不会产生二氧化碳的懒散,因此能够大大提高二氧化碳的分离效率。

目前,膜分离技术已经被广泛运用在石油、化工、食品等方面。

以CO2分离为例,应用膜分离技术可以将二氧化碳从原液中分离出来,以达到减排的效果。

同时,膜分离技术的发展还将为实现二氧化碳的储存和输送提供了可行性思路。

二氧化碳的转化问题二氧化碳的转化是二氧化碳限制利用的关键。

在传统的工业过程中,大量的化石能源被消耗以满足制造有机化合物的需求。

然而,随着天然资源对环境的负面影响日益凸显,转化二氧化碳为资源再利用的可能性被越来越重视。

依靠科学技术,科研人员已经成功将CO2转化为多种有益物质和清洁能源,例如甲醇、乙酸、二甲醚、甲烷、C2和C3烃等。

其中,作为广泛工业应用的化合物,甲醇一直受到研究人员的高度关注。

现在,二氧化碳作为制造甲醇的原料正在发生着国际上的标志性转变。

从技术上来说,电化学还是目前二氧化碳转化的热点技术。

利用电化学反应,科学家们可以明确控制二氧化碳分子的选择性,化学反应的具体条件和过程也能做到精确控制。

同时,电化学还具有反应效率高,副反应较少等优点。

需要注意的是,虽然当前多种技术应用于二氧化碳的转化,但目前在实际应用中存在的问题仍然是转化反应的效率、选择性及稳定性等方面,这些因素限制着二氧化碳转化技术的发展。

液态二氧化碳萃取分离技术研究

液态二氧化碳萃取分离技术研究

液态二氧化碳萃取分离技术研究随着科学技术的不断发展,萃取分离技术在工业领域的应用越来越广泛,其中液态二氧化碳是一种具有优异特性的溶剂,在不同领域的应用均获得了广泛关注。

液态二氧化碳作为一种绿色环保的溶剂,可以避免使用有害的溶剂对环境造成的污染,被广泛应用于制药、食品、化工等领域的分离纯化过程中。

与其它物质不同,二氧化碳的临界温度和临界压力较低,这使得在低压下将其压缩成液态的过程非常容易,也使得利用液态二氧化碳进行分离纯化成为可能。

在化学合成方面,液态二氧化碳经常被用于从反应体系中选择性分离和回收有价的有机化合物。

由于液态二氧化碳具有较高的溶解度和扩散性,所以它可以很好地用于工业界的分离纯化过程中。

在食品行业中,液态二氧化碳也可以用于提取物质中的一些有用成分。

例如,在咖啡的制作过程中,液态二氧化碳可以用于提取咖啡因。

因为液态二氧化碳的极性很小,所以提取后得到的咖啡因的质量很高,而且不会带有任何污染物。

在制药行业中,液态二氧化碳也被广泛应用于制备高纯度的药物和中间体。

通过液态二氧化碳进行萃取,可以避免使用一些有机溶剂对药物的影响,从而提高药物的质量和稳定性。

此外,液态二氧化碳还可以用于去除有害物质和去除医药成分中的不纯物。

液态二氧化碳的萃取分离方法主要有超临界萃取和溶剂阱萃取两种。

其中,超临界萃取是将液态二氧化碳压缩到极高的压力和温度下形成的超临界态进行分离。

超临界萃取还可以通过调整压力、温度和选择用于进行萃取的萃取剂的性质来实现对目标物的选择性分离。

溶剂阱萃取法通常会将液态二氧化碳与一些有机物质混合,以改变其极性和表面张力,提高其溶解度和萃取效率。

虽然液态二氧化碳作为一种绿色环保的溶剂具有许多优点,但是其使用范围仍然受到了一些限制。

由于超临界萃取需要使用高压容器进行分离,成本较高,而且存在一定的安全风险,因此需要进行严格的控制。

此外,溶剂阱萃取法对萃取剂的选择性和操作条件的控制也有一定的要求,增加了生产和研究的难度。

变压吸附分离工业废气二氧化碳论文

变压吸附分离工业废气二氧化碳论文

变压吸附分离工业废气二氧化碳论文【摘要】变压吸附分离工业废气的二氧化碳工艺能源消耗少,投资较少,不会带来污染问题,效益显著,对分离二氧化碳具有重要作用。

今后在减少二氧化碳排放方面将会发挥更加重要的作用。

1.引言石油、煤炭的大量使用会导致排放到大气中的二氧化碳量急剧上升,其带来的温室效应已经成为影响人类生产、生活各个领域的重要问题。

为了降低二氧化碳的排放量,缓解温室效应,人们尝试运用各种方式方法来提高能源利用效率,寻找替代能源,实现人类社会的可持续发展。

文章主要就利用变压吸附分离工业废气中的二氧化碳进行探讨与分析,并提出具体的工艺策略,希望对工业废气二氧化碳的分离工艺提供借鉴。

2.碳的捕获和存储简介碳的捕获和存储是随着科研的深入和技术的更新发展而出现的新概念,其主要目的是采取相应的技术措施,减少向大气的二氧化碳排放量。

这两个概念最早产生于1977年,具体是指采取相应的措施,将二氧化碳从工业或相关能源中分离出来,输送到一个封存地点,并长期与大气隔绝的过程,从而减少向大气的二氧化碳排放量。

程序包括捕获、运输、封存三个阶段。

实际应用中通过这三个流程实现对碳的捕获和存储,该概念的出现和工业生产的具体应用,主要目的是降低二氧化碳排放量,缓解温室效应,保护人类生存环境。

然而,碳的捕获和存储只是降低二氧化碳排放量,缓解温室气体的一种方案,能否得到具体应用,以及应用效果如何,还受到技术成熟程度、成本、法律法规等的制约。

只有在所有这些因素都具备和完善的前提下,才有可能对该方案进行有效的应用,对其进行推广和普及。

在具体应用中,碳的捕获最为困难,所需要耗费的资金也更多,占到整个工艺流程资金耗费的85%左右。

因此,在实际工作中,关键是要采取有效的措施,实现对碳的有效捕获。

3.二氧化碳分离工艺及捕获系统概述3.1分离工艺的类型与特征。

就其类型来看,分离工艺包括溶剂吸收法、低温蒸馏法、膜分离法、变压吸附法四种不同的工艺类型。

二氧化碳分离技术的研究

二氧化碳分离技术的研究

二氧化碳分离技术的研究近年来,随着气候变化问题的日益严峻,低碳环保已成为全球共识。

而二氧化碳的排放则是主要的温室气体之一,对于环境危害巨大。

在此背景下,针对二氧化碳的分离技术研究备受关注。

一、为什么要进行二氧化碳分离?众所周知,二氧化碳排放量过高是导致全球气候变暖的主因之一。

而二氧化碳的排放并不止来自工业生产、交通运输等活动,人类自身的呼吸也会释放二氧化碳。

因此,如何对二氧化碳进行有效的分离、减少其排放,成为低碳环保的重要课题。

此外,二氧化碳还有许多其他应用价值。

例如,二氧化碳一度曾是生产碳酸饮料的重要原料;如今,二氧化碳也被用于消防设备、航天器、制冷工艺等多个领域。

因此,不仅减少二氧化碳的排放有益于环境保护,同时二氧化碳的回收和再利用对资源的节约也具有重要意义。

二、二氧化碳的分离方式目前,常见的二氧化碳分离方式包括物理吸附、化学吸收、膜分离等。

其中,吸附和吸收是常用的分离方式,膜分离技术相对较新。

物理吸附法:利用吸附材料(如活性碳、分子筛等)吸附并分离二氧化碳。

该方式成本较低、操作简单,受到广泛应用。

但吸附剂的反复使用会导致吸附材料的性能降低,需要定期更换。

化学吸收法:通过化学反应(如碱性氨吸收、硫酸吸收等)将二氧化碳和其他气体分离,然后通过加热等方式将二氧化碳提取出来。

该方式分离效率高,但需要较高的温度和化学反应剂,并且后续处理涉及到废弃物的处理。

膜分离法:通过半透膜将二氧化碳和其他气体分离。

该方式操作简单,能耗低、占地面积小,但目前膜分离技术的成熟度相对较低。

三、二氧化碳分离技术的研究在二氧化碳分离技术的研究中,国内外学者开展了大量的实验和理论研究,不断探索新的处理方式和优化技术。

例如,在膜分离方面,学者们提出新型的纳米膜材料,利用其制备半透膜,提高膜的分离效率和稳定性。

在吸附和吸收方面,研究者不断寻找新的吸附材料和反应剂。

例如,有学者用环氧树脂制备了新型吸附材料,使用时不仅可高效地捕获二氧化碳,还具有很好的机械强度和稳定性;同时也有学者研究新的化学反应途径,如利用离子液体促进二氧化碳的吸收、引入新型的加热方式等等。

二氧化碳捕获技术的发展与应用

二氧化碳捕获技术的发展与应用

二氧化碳捕获技术的发展与应用随着人类活动的不断增加以及工业化进程的发展,环境问题越来越严峻。

其中,气候变化成为全球关注的焦点之一。

而在气候变化中,二氧化碳的排放连年不止,形成严重的温室效应,给生态环境和人类健康带来了严重威胁。

因此,通过发展和应用二氧化碳捕获技术,来减缓二氧化碳的排放和对气候的影响,成为了现代社会的迫切需求。

一、二氧化碳捕获技术的原理二氧化碳捕获技术,通俗来说就是利用化学方法等手段将大气中的二氧化碳分离出来,这里引入两种捕获二氧化碳的方法:1、吸收剂法该方法采用吸收剂将二氧化碳分离出来。

吸收剂可以分为物理吸收剂和化学吸收剂两种,在吸收剂中,二氧化碳通过化学反应或者分子间的相互作用吸附在吸收剂中,从而将二氧化碳从烟气中捕获出来。

部分二氧化碳捕获技术利用高效化学吸收剂,能有效分离重组二氧化碳,从而消耗不必要捕获其他气体的能量。

2、膜法膜法指的是在空气中通过构造纳米结构的膜来分离布满小孔的物质。

由于二氧化碳的分子大小与其他气体明显不同,所以可以利用膜法将二氧化碳分离出来。

在这种方法中,二氧化碳来自于来源于烟气或空气,并通过膜技术在空气中分离出来。

二、二氧化碳捕获技术的发展历程二氧化碳捕获技术的发展历程虽然主要的配套技术和原理都已提出,但是真正进入实用阶段还需要通过不断的研究和实践来完善。

目前已经有一系列的二氧化碳捕获技术在全球范围内应用。

1、化学吸收剂该技术探索的时间较早,技术多采用氧化钙或氢氧化钠等弱碱性吸收剂。

尽管初期使CRF(发电厂产生的二氧化碳的吨位)降低有限,但这并没有探索出以环境友好的方式进行大规模二氧化碳排放的好方法。

2、中空纤维膜该技术在节能减排,能源合成和高温强化材料方面展现出来的巨大优势让它在二氧化碳捕获技术中受到关注。

目前,中空纤维膜技术已经被多个国家广泛应用。

3、分子筛吸附膜分子筛吸附膜是目前使用最广泛的二氧化碳捕获技术之一。

其原理是在温度和压力适宜的情况下,利用分子筛材料对二氧化碳的吸附。

二氧化碳分离mofs

二氧化碳分离mofs

二氧化碳分离mofs概述MOFs(金属有机框架)是一种由金属离子或团簇与有机配体相互连接形成的晶体多孔材料。

由于其具有高比表面积、可调的孔径和功能性,MOFs在气体吸附、分离和储存方面具有广泛的应用前景。

其中,二氧化碳的分离和捕集是当前全球面临的一大挑战。

本文将介绍MOFs 在二氧化碳分离方面的研究进展和应用。

一、MOFs的结构和性质MOFs是由有机连接剂与金属离子或团簇通过配位键连接形成的三维网络结构。

这种结构可以提供大量的孔洞和可调的孔径,从而实现对不同气体分子的选择性吸附。

MOFs的高比表面积和多孔性使其具有较高的吸附容量和动力学性能。

此外,通过改变金属离子或有机连接剂的类型和组成,可以调控MOFs的孔径和功能,实现对特定气体分子的选择性吸附。

二、二氧化碳在MOFs中的吸附机制二氧化碳在MOFs中的吸附机制主要包括物理吸附和化学吸附。

物理吸附主要依赖于范德华力,而化学吸附则需要考虑MOFs与二氧化碳之间的相互作用能。

研究表明,一些含有活性位点的MOFs可以通过化学吸附机制实现对二氧化碳的高选择性吸附。

此外,通过调节MOFs 的孔径和功能基团,还可以进一步提高二氧化碳与MOFs之间的相互作用能,从而实现更高的吸附容量和选择性。

三、二氧化碳分离技术的研究进展目前,基于MOFs的二氧化碳分离技术已经取得了一定的研究进展。

其中,最具有代表性的是变压吸附法和变温吸附法。

变压吸附法是在高压下将混合气体通入装有MOFs的吸附塔中,通过控制压力的变化实现二氧化碳的吸附和解吸。

该方法具有操作简单、能耗低等优点,但需要较高的压力条件,且解吸过程较慢。

变温吸附法则是在不同的温度下实现二氧化碳的吸附和解吸,该方法适用于较低压力下的二氧化碳分离,但操作过程相对复杂,且能耗较高。

四、面临的挑战与前景展望尽管基于MOFs的二氧化碳分离技术已经取得了一定的研究进展,但仍面临一些挑战。

首先,MOFs的稳定性是制约其大规模应用的主要因素之一。

二氧化碳分离和捕集技术的最新研发,大幅降低回收能耗

二氧化碳分离和捕集技术的最新研发,大幅降低回收能耗

二氧化碳分离和捕集技术的最新研发,大幅降低回收能耗本文1128字,阅读约需3分钟摘要:昭和电工与日本制铁等展开“从低压、低浓度(大气压力、CO2浓度10%以下)的废气中有效分离和回收二氧化碳”项目,目标是实现每回收CO21吨2,000~3000日元(约合105~158人民币)这一前所未有的低回收成本。

该技术预计最早在2035年后进行社会化应用。

关键词:二氧化碳分离和捕集、回收能耗、昭和电工、日本制铁、低回收成本12月22日,昭和电工(东京都港区)宣布与日本制铁(东京都千代田区)及六所国立大学的联合项目已被选入新能源产业技术综合开发机构(NEDO)的“绿色创新基金项目”。

该项目内容为“从低压、低浓度(大气压力、CO2浓度10%以下)的废气中有效分离和回收二氧化碳”。

项目目标是实现每回收CO21吨2,000~3000日元(约合105~158人民币)这一前所未有的低回收成本。

该技术预计最早在2035年后进行社会化应用。

其详情如下。

大幅降低二氧化碳分离捕集过程中的能耗本研发的特点在于未采用现有的多孔材料(沸石、活性炭等),而是使用了“结构灵活型五氯苯酚(PCP)”。

沸石是将气体分子吸入刚性的纳米级孔隙中,而结构灵活型五氯苯酚则能灵活地改变材料的结构,吸入二氧化碳分子并形成复合体(包接体)。

由于该材料只会吸收能稳定形成复合体的二氧化碳分子,因此有望实现二氧化碳的高选择性。

现有多孔材料只能根据二氧化碳压力的增减而增减吸附量,因此需要使用真空泵等设备进行泄压操作,这一操作能耗极高。

而目前正在开发的新材料能够迅速改变特定压力下的二氧化碳吸附量,与沸石等现有材料相比,可以大大降低二氧化碳分离和捕集的能耗。

(来源:昭和电工)今后,昭和电工和日本制铁将结合两企业独立开发的分离剂技术,降低成本,控制分离能耗,努力开发能够从废气当中高效分离低浓度二氧化碳的创新型分离剂,促进其社会化应用。

同时,通过与六所国立大学(大分大学、大阪大学、京都大学、千叶大学、名古屋大学和北海道大学)的合作进行共同创新,力争早日实现该技术。

二氧化碳抓取与利用的技术和经济分析

二氧化碳抓取与利用的技术和经济分析

二氧化碳抓取与利用的技术和经济分析第一章:前言随着全球经济和人口的快速发展,化石能源的使用量呈指数级增长,导致大量的温室气体排放。

其中二氧化碳(CO2)是最主要的温室气体,它的排放量占据总排放量的大约75%。

这些排放已经引起了严重的气候变化和环境问题,给人类的生存和未来造成了巨大的威胁。

为了应对这一挑战,抓取和利用 CO2 已经被视为一种有前途的方法,帮助减少二氧化碳的排放并减缓全球气候变化。

随着技术的发展和政策的支持,抓取和利用CO2已经成为各国重要的战略目标之一。

本文将介绍二氧化碳抓取和利用的技术和经济分析。

第二章:二氧化碳抓取技术二氧化碳抓取技术的目的是从燃烧化石燃料和工业过程中产生的废气中去除 CO2。

二氧化碳抓取技术的实现依赖于一系列化学和物理过程,主要包括以下关键步骤:1. 废气处理废气处理是二氧化碳抓取技术的最初步骤。

拦截前的废气中通常含有氮气、氧气、水蒸气和少量的二氧化碳。

在这一步骤中,除去废气中的其他成分,以便更好地抓取 CO2。

2. 抓取二氧化碳通过吸收剂或离子液体等材料,抓取二氧化碳并将其从废气中分离出来。

在这一步骤中,抓取剂必须选择具有足够高的选择性和特定容积以进行抓取和恢复工作。

3. CO2恢复在 CO2 抓取和分离后,利用适当的恢复技术,将抓取的 CO2 从抓取剂中分离出来。

恢复技术包括化学反应、温度变化和压力变化等。

4. CO2输送和存储最后一步是将 CO2 输送到需要处理的地方并进行存储。

二氧化碳可以通过管道、公路或铁路输送。

CO2 存储是一个重要的过程,它涉及 CO2 应用的过程、储存动力及安全、机会成本等因素的考虑。

第三章:二氧化碳利用技术抓取和利用 CO2 的重点是将二氧化碳转化为可利用的产品。

二氧化碳利用技术的实现涉及到以下关键步骤:1. CO2分解CO2 分解是一种将 CO2 转化为碳和氧气或其他化学材料的方法。

这种技术可以产生白炭黑、石墨、甲烷等产品。

二氧化碳分离技术的研究和应用

二氧化碳分离技术的研究和应用

二氧化碳分离技术的研究和应用随着全球工业化程度的不断提高,二氧化碳的排放量也不断增加,这对气候变化产生了不好的影响。

因此,寻找有效的二氧化碳分离技术已经成为全球的共同任务。

一、二氧化碳的来源和环境影响二氧化碳是一种既无色又无味的气体,广泛存在于自然界中。

它主要由腐烂的有机物和燃烧石油、天然气等化石燃料时释放而来。

同时,许多工业过程也会排放出大量的二氧化碳,如电厂、发电站、钢铁厂以及水泥等工业制造厂。

大量的二氧化碳会导致气候变化。

二氧化碳作为一种温室气体,在大气中停留时间长,能够吸收和辐射太阳光的热能,从而导致地球表面温度升高,并引起海平面上升、洪涝灾害等气候变化非常严重的问题。

因此,从环保的角度来说,防止二氧化碳的大量排放,对于保持地球环境平衡和气候上限的上升至关重要。

二、目前的二氧化碳分离技术在目前已有的二氧化碳分离技术中,物理吸收、化学吸收、膜分离和压缩的气体分离技术是其中主流的技术之一。

物理吸收技术通常使用液体吸收剂,如苯、乙二醇等溶剂,它们可以通过化学吸收来去除空气中的CO2,产生提纯的二氧化碳流。

化学吸收技术使用不同的化学反应针对CO2进行分离,其中最常见的是胺法。

采用胺法分离CO2,会用到一种叫做二甲醚丙胺(MEA)的化学物质,以达到分离纯CO2的目的。

膜分离技术通常是指膜处理、扩散和分解来限制和分离特定的分子或化合物。

在二氧化碳分离中,气相和液相之间用一层某些膜分隔开,以把.CO2捕获在膜的一个侧面。

压缩气体分离技术是一种通过调节压力来分离混合气体的技术。

二氧化碳的分离几乎总是需要压缩和扩展气体。

这种工艺可以高效地去除二氧化碳,但在成本和效率方面往往存在较大的问题。

三、二氧化碳分离技术的前景在国际上,二氧化碳分离技术已经成功的推广和应用到具有独特性质和应用领域的国家和地区。

例如,欧洲国家和美国已经开始在新建的电厂中使用二氧化碳捕获技术,以停止以前的碳排放行为,并把捕获的二氧化碳注入地下。

二氧化碳的分离与储存技术研究进展

二氧化碳的分离与储存技术研究进展

二氧化碳的分离与储存技术研究进展近年来,人们对环境问题的关注越来越高,其中二氧化碳排放是其中一个重要话题。

随着工业化的发展,二氧化碳的排放问题变得越来越突出。

因此,研究二氧化碳的分离和储存技术成为了重要的课题。

本文将介绍二氧化碳的分离和储存技术的研究进展。

第一部分:二氧化碳的分离技术二氧化碳的分离技术主要有吸收法、膜分离法和吸附法等。

1.吸收法吸收法是将二氧化碳与某种反应性物质溶液接触,从而吸收二氧化碳的方法。

吸收剂通常是富含氢氧化钠(NaOH)或异丙醇胺(MEA)的碱性溶液。

二氧化碳与碱性溶液反应,产生碳酸盐或磷酸盐,溶液中二氧化碳浓度降低。

这种方法具有投资少,操作容易等优点。

但是,吸收剂要不断地被回收后再使用,需要消耗大量的能源,存在高耗能的问题。

2.膜分离法膜分离法是将含有二氧化碳的气体通过一种或多种膜,实现二氧化碳与其他气体分离的方法。

目前,膜分离法主要有多孔聚合物膜、有机膜、无机膜和混合膜等几种类型。

相比于吸收法,膜分离法具有分离效率高、能耗低的优点。

但是,膜分离法存在分离效率低、膜受损等问题。

3.吸附法吸附法是将气体通过吸附剂,以实现气体分离的方法。

吸附剂通常是几种类型的多孔材料,如沸石和活性炭。

二氧化碳在吸附剂表面被吸附,其他气体则不会被吸附。

吸附法具有选择性好、操作简便的优点。

但是,吸附剂容易受损、选择性不够高等问题需要解决。

第二部分:二氧化碳的储存技术储存二氧化碳是降低二氧化碳排放的有效方式。

二氧化碳的储存技术分为地下储存和化学储存两种类型。

1.地下储存地下储存是将二氧化碳注入适当的岩石层、储层和盐水层中,并密封地下储存的方法。

地下储存技术可以有效降低二氧化碳的排放,减少二氧化碳与大气中的其他气体的混合,减缓气候变化。

但是,地下储存存在地质条件的限制,如盐水层的面积、厚度和可注入量的限制等。

2.化学储存化学储存是将二氧化碳与其他化合物反应形成稳定的产品,并储存起来的方法。

这种技术可以有效地把二氧化碳储存起来,得到高附加值的产品。

二氧化碳膜分离技术

二氧化碳膜分离技术

二氧化碳膜分离技术《二氧化碳膜分离技术:小膜的大作用》说起二氧化碳,大家肯定都不陌生。

它就像个调皮的小捣蛋鬼,在我们的生活里到处晃悠。

你看,我们呼出的气体里有它,工厂烟囱冒出的烟里也有它。

这二氧化碳多了可不好,它是导致全球变暖的“嫌疑犯”之一呢。

不过,这时候就有个厉害的家伙要登场来收拾它了,那就是二氧化碳膜分离技术。

我第一次接触这个技术啊,是在一次参观活动中。

那是一个看起来普普通通的工厂,外面的建筑就像那种很平常的大仓库。

我当时还在想,这里面能有啥特别的呢?结果一进去,就像打开了新世界的大门。

我看到那些长长的、弯弯绕绕的管道,管道里装着一种神奇的膜。

这种膜看起来就薄薄的一层,就像我们平常贴手机屏幕的那种膜一样薄,但是可别小瞧它哦。

工作人员给我们介绍说,这二氧化碳分子和其他气体分子就像一群小动物,在这个膜的面前呢,就各有各的路要走。

这膜就像是一个有魔法的滤网,二氧化碳分子就像是那些被选中的特殊小动物,它们能通过膜的小孔跑到另一边去,而其他气体分子就被留在了原来的地方。

我当时特别好奇,就凑到那些管道旁边仔细看。

我还问工作人员:“这膜不会破吗?这么薄,感觉就像纸糊的一样。

”工作人员笑着告诉我:“这膜可结实着呢,虽然薄,但是它的结构很特殊,就像那种精心编织的小网,能够承受住那些气体分子的冲击。

”你知道这二氧化碳膜分离技术有啥用吗?它的用处可大了去了。

在那些燃烧煤炭或者石油的工厂里,以前那些排放到空气里的废气里有好多二氧化碳,现在就可以用这个技术把二氧化碳从废气里分离出来。

这样一来,排放到空气中的二氧化碳就少了很多,就像把调皮捣蛋的小二氧化碳一个个抓起来关进了小笼子里,让它们不能再到处乱跑,去搞破坏全球气候的事情了。

而且啊,分离出来的二氧化碳还可以有其他用处呢。

比如说,可以把它压到地下储存起来,或者用来做一些化工产品。

这就好比把一个捣蛋鬼变成了一个小助手,多神奇啊。

再回到我参观的那个工厂,我看到那些设备在有条不紊地工作着。

二氧化碳减排技术和发展趋势

二氧化碳减排技术和发展趋势

二氧化碳减排技术和发展趋势摘要:本篇文章对国内外二氧化碳的减排技术进行了深入的了解,论述了二氧化碳分离的方法和减排技术的相关路线。

通过了解二氧化碳的资源化利用相关措施和封存技术,进一步的对二氧化碳减排技术的发展进行了展望。

关键词:二氧化碳;减排;分离;封存引言现阶段,随着我国城镇化和工业化的持续推进能源的大量消耗,对于环境的污染也造成了一定的影响,我国在建立具有中国特色的生态文明社会时遇到了极大的挑战。

我国对于工业废气当中的二氧化碳回收利用研究比较晚,工业化利用技术相对落后和国际发展当中具有一定的差距,本篇文章对国内国外的二氧化碳减排技术和整体的发展进行了相关的论述。

1 二氧化碳分离技术1.1 化学吸收分离法在工业应用当中,化学吸收是比较常见的一项技术,碳酸钾、醇胺、氨水经常被当作吸收剂,碳酸钾在吸收二氧化碳的过程当中,是在液相中完成的,整体的吸收速度比较缓慢,为了提高吸收的效率,可以在溶液当中添加有机活化剂。

应用氨水法能够有效提高吸收效率,进一步得到纯度较高的二氧化碳。

为了得到更加稳定的碳酸氢钠,可以在氨水碳化的过程当中增加催化剂,经过土壤分解之后可以得到碳酸。

为了提高二氧化碳整体的吸收效率可以应用醇胺法,MEA和DIPA是早期的吸收剂,整体的物理性质不太稳定,在具体应用的过程当中,会对设备造成一定的腐蚀,从而提高了工艺技术的操作成本。

随着科技的快速发展,N-甲基二乙醇胺得到了进一步的推广,广泛的应用于二氧化碳回收技术当中,整体的稳定性比较好,对设备造成的腐蚀程度比较低,但是也有一个缺点,就是吸收剂的粘度比较大,在气体传导的过程当中速度会比较慢,吸收的效率也比较低。

随着复合型醇胺吸收剂得到了广泛的关注,许多研究中心都对此进行了深入的研究,进一步的为二氧化碳工业化的发展奠定了良好的基础。

1.2物理分离法在物理分离法当中包括吸附分离、低温分离技术、膜分离技术。

吸附分离技术在具体应用的过程当中,需要借助多孔固体颗粒,以此才能够进行选择性的吸收,使得混合物可以进行很好的分离。

发表二氧化碳技术论文

发表二氧化碳技术论文

发表二氧化碳技术论文二氧化碳主要来自人们释放的化石能源。

店铺为大家整理的二氧化碳技术论文,希望你们喜欢。

二氧化碳技术论文篇一二氧化碳分离技术的发展中图分类号:TQ116.3 文献标识码:A文章编号:一、概述现在地球上气温越来越高,海平面升高,都是因为二氧化碳增多造成的。

因为二氧化碳具有保温的作用,近100年,全球气温升高0.6℃,海平面上升14厘米。

空气中含有约0.03%二氧化碳,现在这一群体的成员越来越多,泥炭,煤,石油等化石能源的燃烧,厂房的废气是近年来二氧化碳含量猛增的主要原因,二氧化碳主要来自人们释放的化石能源。

如我们熟知的煤炭,石油,天然气。

这些能源是经过数亿年积累下来的太阳能的储存体。

而我们瞬间就将这些能源释放出来。

而二氧化碳是化学放热后最稳定的形式。

目前,国际上减排二氧化碳主要有两种方式:一种是利用可再生能源和提高能源利用效率。

这是减排二氧化碳的最佳途径,但是这些技术的应用和发展收到了诸多现实因素的制约,无法再短时间内满足经济迅速发展的需要。

另一种是对二氧化碳进行分离和储存。

对于化石燃烧产生的二氧化碳这种方式是最适合的。

中国要实现在2050年二氧化碳排放量增幅控制在5.5%以内的目标,因此,低碳技术是未来国家最重要的竞争力之一。

[1]因此,研究工业生产中二氧化碳回收的技术和方法对改善环境和提高经济效益具有积极的社会意义。

二、二氧化碳的分离技术目前世界上二氧化碳的分离技术主要有精馏法、物理吸附法、膜分离法、吸收法(物理吸收法、化学吸收法)四大类。

2.1精馏法利用吸附剂吸附杂质,利用二氧化碳的沸点与其他气体不同进行分割,比二氧化碳沸点高的重组分用不同吸附剂脱除,比二氧化碳沸点低的轻组分用精馏方法提出,可得到高纯液态产品。

2.2物理吸附法吸附法是一种利用固态吸附剂对原料气中的CO进行有选择性的可逆吸附作用来分离回收CO�新技术。

吸附剂在高压及低温条件下吸附CO,在低压及高温条件下将CO解析,通过周期性的温度变化实现CO与其它气体的分离。

  1. 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. 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. 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)。

二氧化碳分离技术的发展
中图分类号:tq116.3 文献标识码:a文章编号:
一、概述
现在地球上气温越来越高,海平面升高,都是因为二氧化碳增多造成的。

因为二氧化碳具有保温的作用,近100年,全球气温升高0.6℃,海平面上升14厘米。

空气中含有约0.03%二氧化碳,现在这一群体的成员越来越多,泥炭,煤,石油等化石能源的燃烧,厂房的废气是近年来二氧化碳含量猛增的主要原因,
二氧化碳主要来自人们释放的化石能源。

如我们熟知的煤炭,石油,天然气。

这些能源是经过数亿年积累下来的太阳能的储存体。

而我们瞬间就将这些能源释放出来。

而二氧化碳是化学放热后最稳定的形式。

目前,国际上减排二氧化碳主要有两种方式:一种是利用可再生能源和提高能源利用效率。

这是减排二氧化碳的最佳途径,但是这些技术的应用和发展收到了诸多现实因素的制约,无法再短时间内满足经济迅速发展的需要。

另一种是对二氧化碳进行分离和储存。

对于化石燃烧产生的二氧化碳这种方式是最适合的。

中国要实现在2050年二氧化碳排放量增幅控制在5.5%以内的目标,因此,低碳技术是未来国家最重要的竞争力之一。

[1]因此,研究工业生产中二氧化碳回收的技术和方法对改善环境和提高经济效益具有
积极的社会意义。

二、二氧化碳的分离技术
目前世界上二氧化碳的分离技术主要有精馏法、物理吸附法、膜分离法、吸收法(物理吸收法、化学吸收法)四大类。

2.1精馏法
利用吸附剂吸附杂质,利用二氧化碳的沸点与其他气体不同进行分割,比二氧化碳沸点高的重组分用不同吸附剂脱除,比二氧化碳沸点低的轻组分用精馏方法提出,可得到高纯液态产品。

2.2物理吸附法
吸附法是一种利用固态吸附剂对原料气中的co进行有选择性的可逆吸附作用来分离回收co萠新技术。

吸附剂在高压及低温条件下吸附co,在低压及高温条件下将co解析,通过周期性的温度变化实现co与其它气体的分离。

常用的吸附剂有天然沸石、分子筛、活性氧化铝、硅胶和活性炭等[2]。

采用吸附法时,一般需要多台吸附器并联使用,以保证整个过程能连续地输入
原料混合气,连续取出co2产品气和未吸附气体。

无论变温吸附法还是变压吸附法都要在吸附和再生状态之间循环进行,前者循环的时间通常以小时计,而后者则只需几分钟。

目前工业上应用较多的是变压吸附工艺,它属于干法工艺,无腐蚀,整个过程由吸附、漂洗、降压、抽真空和加压五步组成,其运行系统压力在1.26 mpa~6.66kpa之间变化。

2.3膜分离法
膜分离法是利用一些聚合材料制成薄膜,利用薄膜对不同气体组分的不同渗透率来使混合气中的co2通过薄膜从而得以分离。

这种方法只适用于气源比较干净、且全部是大分子的混合气,生产的二氧化碳产品浓度不高于90%,并且有机膜很容易被杂质或油水污染而报废,寿命最多不过两年,能耗非常高,目前还没有工业化使用的成功实例。

2.4吸收法
利用在各组分在溶剂中的溶解度随着压力、温度变化的原理来进行分离。

常用吸收剂有丙烯酸酯、n-甲基吡咯烷酮法、甲醇、二甲醚乙醇、聚乙二醇以及噻吩烷等高沸点溶剂。

2.4.1. 物理吸收法
物理吸收法是在加压下用有机溶剂对酸性气体进行吸收来分离脱除酸气成
分,并不发生化学反应,溶剂的再生通过降压实现,因此所需再生能量相当少。

该法关键是确定优良的吸收剂。

所选的吸收剂必须对co2的溶解度大、选择性好、沸点高、无腐蚀、无毒性、性能稳定。

常用吸收剂有丙烯酸酯、n-甲基吡咯烷酮、甲醇、聚乙二醇二甲醚等高沸点溶剂。

典型的物理吸收法有加压水洗法、n-甲基吡咯烷酮法、低温甲醇法、碳酸丙烯酯法等。

该法选择性差、回收率低。

其消耗热能比化学吸收法小,不易腐蚀,但吸收剂会因硫化物劣化而减少再生次数。

但是该方法经济性不佳,运行成本和能耗都比较高,在工业中很少应用。

2.4.2化学吸收法
使原料气和化学溶剂在吸收塔内发生化学反应,co2被吸收至溶剂中成为富液,富液进入脱析塔加热分解出co2,从而达到分离回收co2的目的。

所选用的吸收剂应具有对溶质co2有选择性、吸收剂不易挥发,并避免在气体中引进新的杂质,腐蚀性小、粘度低、毒性小、不易燃。

常用的吸收剂有k2co3水溶液或乙醇胺类的水溶液。

三、不同气源分离二氧化碳的工艺选择
3.1气源中低浓度co2的回收工艺的选择
在气源中co2浓度低于20%时适用物理吸收和化学吸收,该法处理的气体co2含量达到10-6级,且可得到高达99.99%的高纯co2,且技术简单,易于操作。

但是工艺设备投资大,运行费用高。

吸收剂的选择也很关键,道化学公司研发成功的吸收剂可将天然气中的二氧化碳含量由百分之几降到百万分之几。

石油炼制厂、制氢厂和合成氨厂分离co2也适用。

气源中co2浓度低于50%时,适用(变温、变压)吸附法,该法工艺简单、设备投资少、能耗低、适应能力强、无设备腐蚀问题。

[3]
3.2气源中高浓度co2的回收工艺的选择
石油开采时随着采油次数的增加,伴生气中co2的含量可能增加到90%以上。

为了降低采油成本,提高采油量,必须从伴生气中把co2分离出来,再注入油井中。

低温蒸馏法主要用于分离回收油田伴生气中的co2,比较典型的工艺是美国koch倀爀漀挀攀猀猀(kps)公司的ryanholmes三塔和四塔工艺,整个流程包括乙烷回收、甲烷脱除、添加剂回收和co2回收。

但是设备庞大、能耗较高,一般很少使用,只适用于油田开采现场,提高采油率。

[4] 根据实际情况,不同的气源不同的要求,工艺还可以搭配组合使用。

例如:膜分离-化学吸收法,它是将膜分离法与化学吸收法合并使用,前者作为预分离、后者作为精分离。

吸附-精馏法,可以前吸附后精馏,也可以前精馏后吸附。

参考文献
[1]黄汉生温室效应气体二氧化碳的回收与利用[期刊论文]-
现代化工2001(9)
[2]房昕温室气体二氧化碳的分离回收与综合利用[期刊论
文]-青海环境 2009(1)
[3] 陈道远变压吸附法脱除二氧化碳的研究[d]. 南京:南京
工业大学,2003.
[4]周艳欣吸附精馏法回收二氧化碳工艺[硕士论文]天津:天
津大学,2004(06)
注:文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。

相关文档
最新文档