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二氧化碳的三大捕集方法


全球变暖是一个人类目前面临的严峻的环境问题,由此导致的极端天气及海平面上升严重威胁到了人类的正常生产和生活。二氧化碳是一种主要的温室气体,近年来,随着工业的快速发展,越来越多的化石燃料消耗导致大气中二氧化碳含量逐年增加。为了降低二氧化碳对气候的影响,一方面要通过大力推广节能减排技术,从源头上减少二氧化碳的排放;另一方面要加强二氧化碳资源化利用,变废为宝。

一、二氧化碳的捕集
  二氧化碳的捕集方法主要有吸收法、吸附法、膜分离法等。 

  工业上常用的吸收法分为物理吸收法和化学吸收法。物理吸收法是指采用水、甲醇等作为吸收剂,利用二氧化碳在这些溶剂中的溶解度随压力而变化的原理来吸收的方法。其关键在于吸收剂的选择,要求具有对二氧化碳的溶解度大、选择性好、沸点高、无腐蚀、无毒性以及性质稳定的特点。
  1、膜分离法是利用某些聚合材料,如醋酸纤维、聚酰亚胺、聚砜等制成的薄膜,利用其对不同气体的不同渗透率来分离。膜分离的驱动力是压差,当膜两边存在压差时,渗透率高的气体组分以很高的速率透过薄膜,形成渗透气流,渗透率低的气体则绝大部分在薄膜进气侧形成残留气流,两股气流分别引出,从而达到分离的目的。
    
       2、化学吸收法是利用二氧化碳的酸性气体的性质与弱碱性物质发生化学反应,然后加热生成物,分解得到二氧化碳。该方法的关键是控制好吸收和解吸的条件。吸收剂应对二氧化碳具有选择性、不易挥发、腐蚀性小、粘度低、毒性小、不易燃。常用的吸收剂有醇胺、碳酸盐等的水溶液,吸收剂浓度通常不超过50%。 
  3、吸附法是一种利用固态吸附剂(活性炭、天然沸石、分子筛、活性氧化铝和硅胶等)对原料气中的二氧化碳进行有选择性的可逆吸附来分离回收二氧化碳。吸附剂在低温(或高压)条件下吸附二氧化碳,升温(或降压)后将二氧化碳解吸出来。一般需要多座吸附塔并联使用以保证整个过程中能连续的输入原料气,连续地取出二氧化碳气及未吸附气体。其关键是吸附剂的载荷能力,主要决定因素是温差(或压差)。
  上述各种方法均有各自的优、缺点,可以单独使用,也可以结合起来使用,例如物理化学吸收法、膜分离-吸收联合法。在实际生产中需根据原料气的组成、处理量及对二氧化碳产品纯度的要求来选择合适的方法。






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