生物质水热炭制备过程的环境影响评价

以生物质水热炭为研究对象,运用生命周期评价（LCA）方法,对生物质水热炭制备过程的环境影响进行分析与评价,通过建立输入、输出清单,从温室效应、环境酸化、资源消耗等方面,基于GaBi6.0软件建立模型并计算,分析生物质水热炭制备过程对环境产生的影响。结果表明：生物质水热炭制备过程对6类主要环境影响由大到小的顺序依次为温室效应、环境酸化、光化学臭氧生成潜力、富营养化、资源消耗和臭氧层破坏;我国为碳密集型发电地区,电能的消耗是该制备过程对环境影响最主要的原因,火力发电排放CO₂、SO₂、NO_x等气体为主要环境影响因素。水热炭化是水热炭制备过程中对环境影响的主要环节。针对此结果,提出降低水热炭化温度、缩短水热炭化时间、提高水热炭产率,从而减少能源的消耗,降低环境影响。     

煤基甲醇替代燃料生命周期评价研究

采用生命周期评价方法,研究了煤基甲醇替代燃料的能源消耗以及温室气体排放情况,并对副产品的研究方法以及配套CCS技术带来的影响进行了讨论。研究结果表明,煤基甲醇车用燃料生命周期总能源消耗比传统汽/柴油高50%,但是可使石油的使用大大降低(石油消耗占比约为1%);常规甲醇生产路线生命周期温室气体排放比传统汽/柴油高80%;CCS技术以及燃料/电联产,可显著降低煤基甲醇生命周期温室气体排放。研究发现,副产品处理方法对煤基燃料生命周期结果影响很大。     

工业固废活化钾长石-CO2矿化提钾的生命周期碳排放与成本评价

利用工业固废活化非水溶性钾长石矿,矿化固定二氧化碳（CO₂）并提钾工艺,是同时处理工业固废、开发钾资源、减排CO₂等一举多得的CCUS路线。采用生命周期评价（LCA）方法,以生产含1 t K₂O的钾肥为功能单元,以传统的高炉冶炼钾长石制可溶性钾肥并联产白水泥工艺作为参照,对比评价了两种钾长石-工业固废体系矿化CO₂联产钾肥工艺过程的碳减排潜力和经济性。对工艺从原料开采、运输到产品生产的生命周期的温室气体排放量（简称“碳排放”）和成本进行了全流程的核算,研究了更全面的产品碳排放和成本分配方法。结果表明,无论是碳排放还是经济性,钾长石-工业固废体系矿化CO₂联产钾肥工艺均较传统工艺有很大提高,碳减排潜力分别可达81.16%和20.48%左右,成本可节约34.75%和45.11%左右。     

生活垃圾焚烧电厂渗沥液处理的碳减排研究

渗沥液处理站是生活垃圾焚烧厂的重要配套环保设施,其在运行过程中产生的CO₂、CH₄和N₂O等气体是典型的温室气体(GHGs),这类温室气体的碳减排潜势较大,引起了各界学者的广泛关注。温室气体的减排需求正推动着垃圾焚烧发电厂渗沥液处理向资源回收、能源利用的低碳方向发展。本文以某生活垃圾焚烧厂渗沥液处理站为例,介绍了渗沥液处理温室气体排放的主要环节和产生机理,对比分析了不用处理技术的直接和间接碳排放。结果表明：提高生活垃圾分类、减少渗沥液产量、优化运行工况、提高沼气资源化利用率等方法可以有效降低渗沥液处理站的碳排放。     

生物质炭还田对农田土壤生产力和温室气体排放的影响

秸秆高温(厌氧或缺氧)条件下炭化形成生物质炭,其本身具有丰富的孔隙结构、巨大的比表面积、植物所需的营养元素、较高的结构稳定性和较强的阳离子交换能力,还田能促进农田土壤生产力提升.本文综述了生物质炭还田对农田土壤肥力、农作物产量和农田温室气体排放的影响,并展望了生物质炭农业利用前景,以期促进低碳农业发展.     

更严格排放标准下的市政污水处理厂工程设计与碳排放分析——以宁波某污水处理厂为例

污水处理厂碳减排是实现“双碳”目标的重要组成部分，进行污水处理厂污染物削减过程碳排放核算，了解其碳排量数据，对污水处理厂碳减排措施的实施具有指导作用。研究以宁波某新建污水处理厂为对象，采用联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)指南方法及现行污水处理厂温室气体核算指南、规范等推荐参数，进行污染物去除过程产生的温室气体排放量核算。结果表明，宁波某新建污水处理厂污染物去除过程中温室气体排放量为42 018.5 t CO₂-eq/a,最大温室气体排放源为电力消耗。针对核算结果，在污水处理厂设计过程中选择低碳处理工艺，并给出污水处理厂低碳运行建议。文中采用的碳排放核算方法及工程设计中的低碳减排措施和建议，可为同类污水处理厂碳减排研究提供参考。     

石化工业“十二五”碳排放量将至少降低17%

2013年1月9日,工业与信息化部、国家发改委、科技部、财政部联合印发《工业领域应对气候变化行动方案(2012～2020年)》,该方案要求,到2015年,石化、化工行业单位工业增加值二氧化碳排放量比2010年分别下降18%、17%。这比此前的行业碳减排目标高出2个百分点以上。工业领域温室气体排放主要源自化石能源消耗,控制温室气体排放的重点在节能,潜力和成本优     

焦炉气制甲醇燃料的生命周期分析

建立了适合我国焦炉气制甲醇生命周期能源消耗与排放的分析模型,进行了焦炉气制甲醇生命周期的分析研究。研究发现,焦炉气制甲醇生命周期以原煤消耗为主,原油消耗下降为占化石能源消耗结构的1%。在总能源消耗方面,焦炉气制甲醇高于传统汽油和煤气化制甲醇路线,其在燃料阶段的能源消耗是传统汽油的6.9倍;与煤气化制甲醇相比,燃料阶段的能耗高出煤气化制甲醇约11%。在温室气体排放方面,焦炉气制甲醇路线温室气体的排放量约是传统汽油的1.8倍,其CO2和GHGs排放比煤气化制甲醇路线的少10%以上。     

生物质水热液化研究进展

水热液化技术可处理高含水率生物质且无需脱水等高耗能环节,具有良好的经济性与工业应用前景,已成为一种极具潜力的生物质能源利用方式。本文综述了生物质组分水热液化的机理,并对其应用生产进行了概述。回顾了生物质水热液化的研究历程,重点阐述纤维素、半纤维素、木质素、脂质和蛋白质等生物质的主要组分结构和水热液化反应机理,以及生物质水热液化反应器的工艺流程,明确了生物质水热液化存在的问题并对其发展方向进行展望。     

煤基甲醇和柴油生命周期温室气体排放评价

利用生命周期评价理论,建立煤基甲醇(coal-based methanol,CBM)和煤基柴油(coal-based Fischer-Tropsch diesel,CBFTD)生命周期评价模型.以全球变暖潜力为评价指标,系统比较以煤为原料生产车用替代燃料FTD和M100两条路线生命周期温室气体排放并重点分析生产阶段温室气体的来源.结果表明:燃料生产阶段为温室气体排放的主要阶段,比例超过60%.在生命周期的上游阶段煤制甲醇路线的温室气体排放比煤制柴油路线少27%,主要原因是能源效率的差别.而从全生命周期来看,由于发动机效率的影响,两条路线的温室气体排放又相差不大.通过对生产阶段碳平衡的计算,揭示了CO2产生的根源,并指出在净化车间增加CO2捕集和储存设备将对整个生命周期温室气体减排起到显著效果.     

不同压强下微波水热炭的制备及其磷吸附性能

研究利用蚯蚓粪为原料在不同压强条件下利用微波加热制备水热炭,以三格化粪池出水中磷为对象,利用水热炭进行吸附实验,同时探究了水热炭的磷脱附实验。研究表明当制备压强控制为2.5 MPa,微波加热时间为4 h,水热炭对磷的吸附效果最好,为1.8 mg/g,吸附量较2.0 MPa条件下制备的水热炭增加了14%,吸附过程符合准二级动力学方程和Freundlich等温方程。上述结果说明,蚯蚓粪水热炭对于去除粪污中磷及其回用具有巨大潜力。     

不同压强下微波水热炭的制备及其磷吸附性能

研究利用蚯蚓粪为原料在不同压强条件下利用微波加热制备水热炭,以三格化粪池出水中磷为对象,利用水热炭进行吸附实验,同时探究了水热炭的磷脱附实验。研究表明当制备压强控制为2.5 MPa,微波加热时间为4 h,水热炭对磷的吸附效果最好,为1.8 mg/g,吸附量较2.0 MPa条件下制备的水热炭增加了14%,吸附过程符合准二级动力学方程和Freundlich等温方程。上述结果说明,蚯蚓粪水热炭对于去除粪污中磷及其回用具有巨大潜力。     

离子液体电还原CO2合成甲醇过程评价与分析

CO₂电还原合成化学品因反应条件温和、可利用分布式清洁能源等优势成为国际热点,被视为缓解全球变暖和能源危机的有效途径之一,对该类技术潜在经济及环境效益进行系统评估,可为新技术工业应用提供重要支撑。本文以离子液体电还原CO₂制甲醇工艺为例,首先进行概念设计和建模,建立了基于生命周期的工艺经济性及碳排放评价模型,获得了离子液体电还原CO₂制甲醇工艺的盈利前景和碳减排潜力。通过灵敏度分析,确定了例如法拉第效率、电费及槽电压等影响工艺经济性的关键技术参数。结果表明,与传统煤制甲醇工艺相比,离子液体电还原CO₂制甲醇工艺兼具一定的经济效益与碳减排潜力。在最佳假设前提下,新工艺可节约成本约11.67%。若完全采用可再生能源提供电力,则可实现生命周期内的负碳排放,即每生产1kg甲醇最高可消纳1.29kg CO₂。本研究为低碳合成甲醇变革性技术的研发提供了重要参考。     

聚丙烯原料生产的生命周期评价及与聚乳酸的比较

以聚丙烯为对象,利用生命周期评价的原理分析聚丙烯原料生产过程中的能源消耗和对全球温室效应的影响,同时将聚丙烯与生物质材料聚乳酸进行了初步的生命周期比较。结果表明,聚丙烯在传统石油材料中已经具有明显的能源优势和较低的温室气体排放。1kg聚丙烯排放1．939kgCO2,1kg聚乳酸排放1．77kgCO2。     

木质纤维水热液化研究进展

水热液化是木质纤维生物质的热转化方法之一, 其因以水作为溶剂被认为是环境友好型技术。本文综述了木质纤维生物质水热液化的研究进展, 对木质纤维生物质的水热液化产物分析策略进行概述。分析了纤维素、半纤维素和木质素等木质纤维生物质组分的水热液化机理以及水热液化产物组成和分布。讨论了反应温度、反应时间、催化剂和助溶剂等对木质纤维水热液化的影响, 重点介绍了生物油、不凝性气体和固体残渣等液化产物的表征手段。最后对未来木质纤维水热液化发展方向提出了建议。     

水泥碳减排潜力及评价方法研究

<正>我国已经成为最大的温室气体排放国,占全球排放总量的25%左右,单位GDP二氧化碳排放强度是发达国家的5~10倍。我国水泥生产排放的二氧化碳约占工业生产二氧化碳排放总量的20%,面临着二氧化碳减排的巨大压力,正确认识水泥产品系统碳素流的变化规律,实事求是地分析碳减排的可行途径和潜力,建立科学的国际认可的水泥碳排放认定和碳减排技术评价方法,促进水泥行业更好更快地实施清洁发展机制。     

河流温室气体的产生和排放及影响因素研究综述

综述了河流系统中温室气体的来源、温室气体(CO₂,CH₄)的产生机理、水-气界面的传输方式及测量方法,总结了河流温室气体排放的影响因素(如水体温度、叶绿素a、人类活动等)。但河流温室气体的测量方法及影响因素等还需进一步研究完善。还提出了河流温室气体通量的研究存在的问题,将为今后研究河流温室气体在全球碳循环中的贡献提供思路。所做的工作将为河流温室气体的排放研究提供有力参考。     

煤基DME、FTD生命周期能耗及温室气体排放评价

对煤基DME和FTD生命周期能耗及温室气体排放评价进行了研究。结果表明,煤基DME和煤基FTD车用燃料生命周期总能耗分别为传统柴油的1.8倍和1.6倍,但是可以大大降低石油的使用量,石油消耗仅占不到8%;生命周期温室气体排放分别为传统柴油的2.1倍和1.9倍。CCS技术的采用可使煤基DME和煤基FTD生命周期温室气体的排放分别降低36%和46%,且这些减排只需要增加6.3%~7.7%的总能耗。上述研究结果可为我国能源多元化战略提供参考。     

浅谈国内外温室气体清单编制方法学与现状

随着人类对温室气体与气候变暖之间关系认识的不断深化,温室气体排放清单编制已经成为温室气体研究以及各国建立相应减排机制的一项重要基础工作。本文介绍了温室气体清单编制的国际背景及由来,概述了国内外温室气体清单编制的方法学和我国温室气体清单编制的进展情况,总结了当前我国清单编制中存在的问题与不足。最后阐明了温室气体清单编制的意义,提出建立温室气体清单的建议,以期扩大温室气体的研究范围,丰富温室气体清单研究方法的选择,促进我国温室气体清单方法学体系的完善,进而为未来碳排放情景预测提供依据,推动碳减排潜力分析研究的开展。     

浅谈水泥混凝土工业低二氧化碳排放技术

人类活动所排放温室气体的10%来自水泥混凝土工业,水泥混凝土工业具有很大的减排潜力.研究低排放水泥和综合降低水泥生命周期碳排放技术是水泥工业可持续发展的重要课题.本文对水泥工业碳排放的来源进行了分析,利用LCA对水泥生命周期的碳排放量进行了定量计算,并对几种低碳排放水泥技术:碱激发水泥、石膏矿渣水泥、活性氧化镁水泥以及抛填骨料混凝土技术进行了综述.