二氧化碳的利用 ppt课件

5.电化学法
熔融碳酸盐电化学分离
法需要在氧化条件下从碳酸 盐中分离出CO2，因而该法 较少应用于从燃料气中直接 分离CO2。除了以上方法， 还有冷却氨吸收法、氢氧化 物分离法、低温蒸馏法等。 在我国，这些技术由于能耗 较大、成本很高以及政策不 到位等原因，并未在大多数 耗能企业如发电厂、水泥厂、 钢铁厂等得到广泛应用。
100 年前大气中的二氧化碳有80 %来自 动物、植物的呼吸作用，20%来自燃料的 燃烧。
散布在大气中，75%被河流、湖泊、 海洋，及降雨吸收，溶解于水中；5%被植 物光合作用吸收而约有不到1／3的二氧化 碳却“去向不明”。作为全球变化的前沿
课题，近年来，这一著名的“二氧化碳去
向不明”之谜强烈地吸引着各国科学家进 行研究。
学亲和力的差异从气流 中分离出CO2。研究者 对基于无机材料(如沸 石、氧化铝、活性炭和 硅石等)的CO2 选择性 膜进行了大量研究。结
果表明，无机膜的选择
性、渗透性和化学稳定
性是膜成功应用于分离 烟道气或燃料气CO2的 前提，活性炭作为CO 2 分离膜材料的潜能还很 大。
（2）、 聚合膜一直成功地 应用于从天然气中分离CO 2， 但由于高温和苛刻的化学反应， 聚合膜被认为不可能在烟道气 和燃料气条件下得到应用。与 其他的烟道气分离方法相比， 聚合膜的制备是不经济的。
减少大气中二氧化碳的
方法有
（1）减排，主要路线首先是从源头上 减排，即通过调整产业、经济、能源结 构，鼓励低排放、低能耗企业的建设， 对高能耗的企业实行技术改造； （2）大力发展节能技术，提高能源利 用率；寻找新能源；增强公民意识，改 变生活方式等； （3）对迫不得已排放的CO2通过回收 分离、捕获贮存、资源化利用等技术减 少或消除其排放。
随着高分子材料科学的不断发
展，膜分离技术将不断完善，成为 CO2的捕获分离的又一重要手段。 同时我国已经掌握了碳捕集、分离 与净化技术，在二氧化碳综合利用 领域的技术与世界先进水平相当， 这些都为我国实现二氧化碳资源化 利用和规模化利用、减少二氧化碳 排放提供了有力的技术支撑。
（1） 、选择性膜 能够通过分子大小或化
一、二氧化碳的捕集
近年来，研究开发出了许多经济
可分行离的捕新集方C法O2，最如常用的方法有 溶电剂化吸学法收、法、
吸膜附分法离、法、 低化温学分循环离法等。
燃烧法 、
酶解法、
光生物合成法、
催化剂法等。
1. 吸收法 包括物理吸收
和化学吸收。物理 吸收是指利用那些 对CO2具有较大溶 解度的有机溶剂做 吸收剂，通过对 CO2的加压让其溶 解到该溶剂内，再 通过减压让CO2释 放出来，通过这样 的交替方式完成 CO2的捕获分离。
收利用的研究工作起步
较晚，工业化利用技术
与国外相比尚有一定差 距⋯ 。
过量的 CO2 排放以及相应的气候 变化问题已经成为了目前迫切需要解 决的重大国际问题，通过合理的途径 实现CO2的资源化利用无疑是解决这 一问题的绝佳途径之一。
因此，通过化学、生物等方法将 CO2 转化成为更具附加值的能源、化 工原料和精细化学品就成为了目前科 学工作的热点方向，受到了来自多方 责任， 全球暖化现象主要归因 于人类使用化石燃料， 排放了大量的二氧化碳 等温室气体，造成了温 室效应。近年来，随着 工业的快速发展，绿色 植被减少，越来越多的 化石燃料的燃烧导致大 气中二氧化碳含量逐年 增加。
1995年，我国CO 排 放量已达3．01×10 t， 占全球排放总量的13．6 ％ ，居世界第2位，但国 内对工业废气中CO 2回
在400 ℃下，镍氧 化物在甲烷中很容易 还原到镍 。 用x射线 衍射研究了金属氧化 物在 烷中的还原量， 经x射线衍射其相变化， 发现镍氧化物和掺有 杂质锂的镍氧化物很 容易还原到镍，但是 其他氧化物的还原比 较困难。
4.膜分离法 又称分子筛法，利
用不同的聚合材料对不 同的气体具有不同的渗 透率，将CO2从锅炉尾 部烟气中分离出来的方 法。其最大优点在于投 资少，结构简单，操作 方便。工业上常见的分 离CO2的膜有醋酸纤维 膜、乙基纤维素膜、聚 苯醚等。这些膜对于 CO2现出良好的渗透性。
近几十年来，随着工业的快速发展，需
要使用大量的煤、石油、天然气等，但是其 燃烧产生的二氧化碳远远超过了过去自然产 生的二氧化碳，再加上人类对森林的乱砍滥 伐，被植物吸收转换的二氧化碳量大大减少， 此外陆地上水体面积总在进一步的缩小，对 二氧化碳的调节能力又进一步减弱，使大气 中的二氧化碳含量逐年增加，地表温度又逐 渐增加。
Winnick等 最早提出使用熔融碳酸盐燃 料电池膜从飞行舱的空气中分离出CO2 ，
并且首先对用熔融碳酸盐膜从电厂烟道气 中分离CO 2进行了研究。最近，日本大阪 研究社、英国石油公司和意大利Ansaldo公
2.吸附法
通过吸附剂在一定条件下对 CO2进行选择性吸附，再将CO2 解析分离的方法。常用的吸附 剂有活性炭、沸石、硅胶、分 子筛等。
按照改变的条件，吸附法又 可分为：变电吸附(ESA)、变压 吸附(PSA)、变温吸附(TSA)等。 其中以变压吸附法发展较为迅
速，目前在化肥、化工工业中 获得了广泛应用。
3 、化学循环燃烧法 化学循环燃烧是一种更容易从烟 道气中分离CO2的新方法。镍氧 化物催化剂一直被广泛应用于甲 烷的化学循环燃烧，对镍氧化物， 反应原理可表示为：
CH4+4 NiO =CO2+2 H2O +4 Ni 4 Ni+2 O2=4 NiO
化学循环燃烧法的经济性要依
靠大量可以无数次循环再生的有活 性的氧化物载氧体，控制载氧体的 磨损和惰性是该技术成功的关键。 由于其经济性好，化学循环燃烧法 作为从烟道气中捕集分离CO 2的新 方法前景看好。
二氧化碳
资源利用
组员： 李源达 赵瑞熊 玉嫩相 段红珠 潘世浩 谢华忠 韦飞荣 郭镇武 李允
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