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二氧化碳的捕捉方法

發(fā)布者:南通市金通氣體有限公司    發(fā)布時(shí)間:2023-04-23 16:48:55
二氧化碳的捕捉方法

 為了保護(hù)環(huán)境,減少二氧化碳排放,人類想出了各種各樣的方法。今天金通小編就為大家介紹一下二氧化碳?xì)怏w的捕捉方法。二氧化碳的捕捉目前算是成熟的科技,接著壓縮應(yīng)不困難,但是透過船只或管線輸送,儲(chǔ)存到地底下廢棄的油田和天然氣礦場(chǎng)或含鹽層(saline formation),仍需評(píng)估和發(fā)展。這乃是權(quán)宜之計(jì),只是成熟的低碳科技發(fā)展成型前的過渡作法。即便如此,離商業(yè)化仍有距離,現(xiàn)在仍未見這種大型的回收與儲(chǔ)存設(shè)施。以下簡(jiǎn)單介紹幾種與化學(xué)有關(guān)的作法。

燃燒后捕捉法

燃燒之后產(chǎn)生的廢氣(或稱煙道氣;flue gas)不是只有二氧化碳,還包括氮?dú)?、氧氣和水蒸氣等等,因此需要將之分離,常見的作法是利用胺類的化合物做為溶劑來吸收二氧化碳,之后透過加熱釋放出來,如此所得到的二氧化碳已經(jīng)夠純,不需再處理而可直接儲(chǔ)存。但這個(gè)作法是需要耗費(fèi)能量的,目前大約要花掉發(fā)電廠25%的能量,因此仍無大型商轉(zhuǎn)設(shè)施。其它的作法包括利用薄膜的科技進(jìn)行氣體的分離,或者是使用固體的吸附劑,這些都需要新材料的開發(fā),仍在研究階段。另有一具潛力的新技術(shù),使用化學(xué)循環(huán)法(chemical looping),如圖二所示,先使用金屬粉末顆粒與氧氣反應(yīng)產(chǎn)生金屬的氧化物,再將金屬的氧化物通入燃燒室,此時(shí)煤炭與之進(jìn)行反應(yīng),碳被氧化產(chǎn)生二氧化碳,金屬氧化物則被還原變回金屬,不但產(chǎn)生的二氧化碳很純,得到的金屬還可循環(huán)使用。這個(gè)方法避開通入空氣或是純的氧氣,間接的利用金屬氧化物來提供氧,也就避開氣體純化的問題。若是使用石油或天然氣,產(chǎn)生的水蒸氣要分離不會(huì)困難。不過這個(gè)方法牽涉到固體金屬以及金屬氧化物摩擦反應(yīng)腔體和輸送管道造成的損害問題,仍須工程師的設(shè)計(jì)來克服?;瘜W(xué)循環(huán)法利用金屬先與空氣中的氧反應(yīng)成其氧化物,再將金屬的氧化物通入燃燒室,與煤炭進(jìn)行氧化還原反應(yīng),產(chǎn)生純的二氧化碳以及可再循環(huán)使用的還原態(tài)金屬。

燃燒前捕捉法

這種方法是先將煤炭進(jìn)行不完全燃燒,產(chǎn)生一氧化碳和氫氣(稱為水煤氣),接著通入水蒸氣與一氧化碳進(jìn)行水煤氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)(water-gas shift reaction;),產(chǎn)生氫氣和二氧化碳,透過吸附移除二氧化碳,剩下的氫氣則做為燃料。此法面臨的課題,包括二氧化碳的分離,降低此法耗費(fèi)的能量,以及設(shè)計(jì)適用氫氣做為燃料的機(jī)具,這些都仍須研發(fā)。


燃氧捕捉法(oxyfuel capture)

此法基本上需要用純的氧氣與石油或天然氣進(jìn)行燃燒,產(chǎn)生的煙道氣因仍含有過多的氧氣,會(huì)循環(huán)使用,好處是最終只會(huì)產(chǎn)生二氧化碳和水蒸氣。然而制造純的氧氣是很耗能的,爐具的設(shè)計(jì)也仍須改進(jìn)。

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