CO2减排CCS与CCU路线的热力学认识

基于Gibbs自由能理论提出了以自由能耗散Ω作为CO2减排路线的热力学评价依据,减排的意义在于减少耗散。建立了输出功w与Ω的线性函数关系:w=-1/εΩ/α=-1/(1-β)·Ω/α,参数ε、β、α分别代表自由能耗散比、保留比和不可逆损失。分析计算结果表明,CCS减排路线使自由能耗散增加5.7%且转变为环境负荷,从热力学意义上不可取。CCU减排路线以循环利用为手段,将排放物的自由能转化于再生产品中从而实现自由能回收,降低环境负荷,具有热力学优势。以工业固废磷石膏矿化8×104t/a CO2的实例分析表明,CCU是具有经济效益的CO2减排路线,同时带来可观的资源与环境效益。     

天然钾长石-磷石膏矿化CO_2联产硫酸钾过程评价

利用工业固废磷石膏热活化天然钾长石矿化CO2是一种减排CO2、消除工业固废并联产高价值硫酸钾的新方法。通过耦合热活化钾长石及CO2矿化过程,研究了新工艺的技术条件。通过单因素实验确定了最优化操作条件,并对最优条件下操作过程进行了评价。结果表明,钾长石/硫酸钙质量比1∶2,焙烧温度1 200℃,焙烧时间2 h,矿化温度100℃,初始CO2压力4 MPa为最佳工艺参数,此时提钾率为87%,矿化率为7.7%。新工艺在经济上可行。     

天然钾长石-磷石膏矿化CO2联产硫酸钾过程评价

利用工业固废磷石膏热活化天然钾长石矿化CO2是一种减排CO2、消除工业固废并联产高价值硫酸钾的新方法。通过耦合热活化钾长石及CO2矿化过程,研究了新工艺的技术条件。通过单因素实验确定了最优化操作条件,并对最优条件下操作过程进行了评价。结果表明,钾长石/硫酸钙质量比1:2,焙烧温度1200°C,焙烧时间2 h,矿化温度100°C,初始CO2压力4 MPa为最佳工艺参数,此时提钾率为~87%,矿化率为~7.7%。新工艺在经济上可行。     

新材料与新工艺

可在常温常压下捕获并转化二氧化碳的新材料大量的二氧化碳(CO2),也可在常温常压下催化CO2与环氧烷烃反应,生成高附加值环碳酸酯。中国科学院大连化学物理研究所开发出一种共轭微孔高分子材料,其能够在常温常压下捕获较据介绍,CO2减排目前主要有2种方案:一是将CO2通过化学或物理吸附方法捕获,然后进行地下封存;二是将CO2在催化剂作用下与其它化学原料合成出有价值的化学品,如尿素、环碳酸酯和工程塑料等。但这2种方案均需高温或高     

磷石膏制备硫酸铵的工艺

为了降低磷石膏生产造成的环境污染及资源浪费,利用磷石膏与氨水、二氧化碳的反应,制备出硫酸铵.用单因素试验法研究了氨碳摩尔比、液固摩尔比、反应时间、加入批次4个因素对磷石膏中硫酸钙转化率的影响,并得到了优化工艺参数.在室温条件下(25℃),工艺条件是氨碳摩尔比为1.15∶1,反应时间为1.5h,液固摩尔比为2.5∶1,加入批次为3次.结果表明,在优化工艺条件下磷石膏中硫酸钙最大转化率可达到99.08%,硫酸铵中氮质量含量(干基)可达到国家标准一等品指标,游离酸(硫酸)可达合格品指标.用磷石膏生产硫酸铵,不仅解决了磷石膏堆放造成的环境问题,同时也实现了硫资源的循环利用,具有潜在的社会效益和经济效益.     

2020年中国低碳能源中期目标解读

提出了关联能源强度ε与碳强度κ的一个新的能源经济参数—能源碳强度ω;并用以核算、澄清了中国政府宣布的2020年"节能(降低ε)"与"减排(CO2)"两个目标之间的关系.估算出了到2020年中国能源消耗为41亿吨标煤、人均2.93吨标煤、能源弹性系数0.5,二氧化碳排放量不超过76亿吨、占世界24.7%的目标数据;指出了实现这一宏伟目标的最重要途径:除快速发展非化石能源和煤的CCS利用外,就是产业转型和发展天然气冷热电联供能源系统,大幅度提高能效.     

影响建筑磷石膏性能的主要因素研究

磷石膏是磷化工企业排放的废渣,随着磷化工企业的迅猛发展,磷石膏的产量也在急剧攀升,截止目前其年排放量已达到近5000万吨,给社会环境带来了巨大压力,磷石膏的资源化利用迫在眉睫。磷石膏脱水制得的以β-半水石膏为主要成分的建筑磷石膏及制品是其资源化利用的有效途径,同时能达到消耗大量磷石膏废渣的目的。但磷石膏的性能不稳定,致使这种来源广阔、建筑功能优良的资源无法得以有效利用。     

CO2的能源化利用技术进展与展望

在当前碳中和背景下,人类向着"少碳、用碳与无碳"的CO2减排之路前行.CO2捕集、利用与封存技术(CCUS)作为最直接的"碳中和"技术策略,为促进大气CO2净减排发挥了重要作用.然而,当前CCUS技术普遍面临着低效率、高能耗、高成本的技术难题,限制了该类技术的大规模应用与推广.近年来,随着可再生电能的不断发展,CO2减排与能源体系耦合的电池技术、储能技术应运而生,这类CO2能源化利用技术有望解决当前CCUS技术体系高能耗、高成本的技术难题,同时,有利于新能源的周期性消纳.然而,在这类CO2能源化利用技术中,主要是将CO2作为一种能源介质,对外输出的能量并非来自CO2本身;但是,CO2转变为碳酸盐的过程是化学位降低的反应过程,意味着CO2本身也是一种潜在的能源.作者利用这一热力学有利的反应,成功开发了利用CO2本身蕴含的能量进行深度发电的CO2矿化发电技术,并将CO2矿化电池的最大功率密度提升至了96.75 W/m2.     

高硫煤还原分解磷石膏试验研究

简要介绍了磷石膏的组成、危害以及现状.利用高硫煤还原分解磷石膏进行了试验研究,得到了高硫煤还原分解磷石膏时,磷石膏在约1000℃时进行分解,并且在1 200℃达到最高的分解率与脱硫率.随着反应温度的升高,磷石膏的分解率与脱硫率在提高,同时磷石膏分解率达到97%的反应时间逐渐减少.利用高硫煤还原分解磷石膏,可以有效提高烟气中SO2的浓度,磷石膏与高硫煤摩尔比约为0.7时,SO2浓度达到最高约14%,增加了磷石膏再利用的经济效益.     

利用石灰石循环煅烧/碳酸化顺序脱碳脱硫的新方法

在考虑电厂石灰石-石膏湿法脱硫技术造成的CO2排放的基础上,提出了利用循环煅烧/碳酸化分离二氧化碳过程中失活CaO替代脱硫用石灰石的新工艺。借助半经验公式,以600 MW机组为计算实例,进行了失活吸收剂和脱硫所需吸收剂的物料衡算。结果表明:锅炉排烟含CO2浓度为10%~15%时,保证CO2脱除效率85%~95%之间时,分离CO2排放的失活氧化钙物流为166.96~456.70 mol/s,足以提供脱硫需要的12.26~73.48 mol/s吸收剂同时,可减排因脱硫产生的CO21.94~11.64 t/h。     

利用磷石膏制备高活性碳酸钙

利用未经除杂的磷石膏、碳酸钠以及盐酸在一定条件下制备纯度高达99%以上,白度达95%的特殊碳酸钙.DTA实验和活性比较实验表明它的热活性要优于普通市售碳酸钙,该工艺拓展了磷石膏的应用途径.     

Generation of electricity from CO_2 mineralization: Principle and realization

Current CO2 reduction and utilization technologies suffer from high energy consuming. Thus, an energy favourable route is in urgent demanding. CO2 mineralization is theoretically an energy releasing process for CO2 reduction and utilization, but an approach to recovery this energy has so far remained elusive. For the first time, here we proposed the principle of harvesting electrical energy directly from CO2 mineralization, and realized an energy output strategy for CO2 utilization and reduction via a CO2-mineralization fuel cell(CMFC) system. In this system CO2 and industrial alkaline wastes were used as feedstock, and industrial valuable Na HCO3 was produced concomitantly during the electricity generation. The highest power density of this system reached 5.5 W/m2, higher than many microbial fuel cells. The maximum open circuit voltage reached 0.452 V. Moreover, this system was demonstrated viable to low concentration CO2(10%) and other carbonation process. Thus, the existing of an energy-generating and environmentally friendly strategy to utilize CO2 as a supplement to the current scenario of CO2 emission control has been demonstrated.     

江汉油田供暖锅炉存在的问题及解决措施

冬季供暖工作是一项重要的"暖民工程",江汉石油管理局每年为此承担着高额的能耗成本支出。每年锅炉综合能耗达9.5万吨标煤,占油田三个社区全年能耗量的95%以上,能耗成本占到社区供暖费用总支出的78%。在实践中,根据现有环境进行技术引进和技术改造,大大降低了锅炉的能耗,减少了烟尘和S02等污染物排放,提升了供暖质量。     

CO2的捕获与埋存

CO2捕获和埋存（CCS）技术是捕获、运输和安全埋存CO2的一个普通术语。介绍了人工捕获CO2方法、CO2的埋存场所、埋存条件、埋存机理和提高油气采收率。大量利用CCS技术来提高油气能源效率,以及更多地使用可再生能源,是限制大气变化和海洋酸化的前提。     

城市低碳发展水平及关键领域碳排放实证研究 ——基于天津市的案例分析

基于天津市社会经济发展现状,运用相关计量模型,定量测算了天津市碳排放总量及三大关键领域碳排放量。测算结果表明:2000—2009年,天津市碳排放总量持续增加;2008年,天津市人均碳排放量远高于同期全国人均碳排放水平;2008年天津市工业生产碳排放量为8 986.67万t,交通碳排放量为2 171.85万t,全生命周期建筑碳排放量为3 663.02万t,三者累计达14 821.54万t,占碳排放总量的98.54%。因此,未来天津市碳减排的重点应致力于生产、交通及建筑三大领域。     

碳酸钙晶须的制备及表征

研究了碳酸钙晶须的制备方法, 探索了以MgCl₂ 为促进剂时碳酸钙晶须生长的影响因素, 通过正交实验找到了制备碳酸钙晶须的最佳条件, 即MgCl₂ 浓度为0 .50 mol/ L , 温度90 ℃, 搅拌速度为250 r/ min , CO2 流量为1 m L/ min ;采用偏光显微镜、X 射线衍射仪对碳酸钙晶须结构进行了表征, 所制备的产物中晶须质量分数在97 %以上, 长径比为20～ 30。     

Preparation of special silicon steel grade MgO from hydromagnesite

A preparation technology of MgO powder used in special silicon steel from hydromagnesite mineral has been developed. The preparation technology includes the following steps： （1） calcining the hydromagnesite at 700-750°C for 1.5-2 h; （2） hydrating the calcined hydromagnesite to be slurry containing the solid-liquid ratio of 15-20 g？L？1; （3） acquiring Mg（HCO3）2 solution by carbonating the slurry, the carbonation temperature, CO2 pressure, and end point PH value of carbonation are less than 40°C, 0.4-0.6 MPa, and 7 respectively during the carbonation process; （4） preparing precipitated basic magnesium carbonate by thermally decomposing the Mg（HCO3）2 solution at 90-100°C; （5） obtaining the MgO product by calcining the precipitated basic magnesium carbonate at 850-950°C for 30-60 min, and adopting flowing nitrogen during the cooling process. By using this technology, more than 80wt% magnesium in hydromagnesite mineral can be extracted, and high-performance MgO products used in special silicon steel can be ob- tained.     

中国煤炭固体废弃物的综合利用

中国是一个以煤为主要能源的发展中国家 .煤在一次能源消耗中占 75.1 % ,高出世界平均数的 1倍 .中国近年煤年产量已达 1 0亿t,同时产出的固体废弃物———煤矸石超过 1亿t.迄今全国已堆积了 30多亿t的煤矸石 ,占据的土地约有 1 .1亿m2 .煤矸石可用以发电、造气、生产化工产品及建筑材料等 .开发利用中国的煤矸石不仅具有重大环境意义 ,而且具有良好的社会和经济效益     

天津市交通CO2排放的测算与因素分解

对天津市2004-2011年交通CO2排放量进行核算,并以2004年为基年,应用LMDI因素分解方法,对天津市交通CO2排放量进行因素分解,得出以下结论：天津市交通CO2排放量整体呈增长趋势;交通能源强度效应对交通CO2排放起抑制作用,而交通能源结构效应、经济产出效应和人口规模效应对交通CO2排放起促进作用。并对天津市交通CO2减排提出如下对策：应加快天津市交通业向能源节约型和集约化的转变,并且应加大汽车节能科技研发力度,降低汽车能耗。