CO2捕集与合成甲醇利用技术的研究进展

二氧化碳(CO₂)是主要的人为产生的温室气体之一,其排放量的不断增加,引起了社会各界的广泛关注。近年来,科学家不断尝试从源头上减少CO₂的排放,但没有取得明显的效果。实际上, CO₂既是温室气体的主要来源,也是有用的碳源。因此,如何捕集和有效利用CO₂也是近年来许多学者一直在探索的研究方向。本文综述了吸收法、吸附法、膜分离法等主要的CO₂捕集方法;从CO₂的利用、H2的来源、CO₂加氢合成甲醇工艺等方面介绍了CO₂加氢合成甲醇的研究进展,为缓解CO₂排放提供参考思路。     

燃烧后CO2捕集材料研究进展

简要阐述全球和我国的化石能源及CO2排放现状,针对燃烧后捕集化石燃料电厂烟道气中的CO2气体,以溶液吸收、吸附、膜分离、生物固定4种捕集方法为线索,讨论了各类CO2燃烧后捕集材料的最新进展。     

固废基硫掺杂多孔炭材料制备及其对CO2吸附性能研究进展

含碳固废来源广、产量大,其大量堆存严重制约了环境可持续发展,因此含碳固废资源化利用意义重大。利用含碳固废制备多孔炭材料是其清洁高效利用的重要方式之一。对多孔炭进行硫原子掺杂不仅可使材料表面的亲水性得到改善,还可以改变材料表面的化学异质性,生成有利于CO₂捕集的活性位点,强化材料对CO₂分子的吸附作用,从而提高其CO₂吸附容量。简述了固废基硫掺杂多孔炭材料的制备方法,总结了硫掺杂多孔炭材料用于CO₂吸附的最新研究进展,并对硫掺杂多孔炭材料未来发展趋势及其在CO₂吸附领域的工业化应用进行了展望。     

固废源钙基碳捕集剂制备及抗烧结性研究进展

温室气体二氧化碳大量排放导致全球气候变暖,碳捕集成为当前重要的任务。利用大宗工业固体废弃物作为生产二氧化碳吸附剂的原料,不仅能有效缓解温室效应,而且原料价格低廉,又多位于二氧化碳排放源,可实现大宗固体废弃物的减量化、资源化。综述了钙基二氧化碳吸附材料的吸附机理及应用工艺流程。总结和比较了具有代表性和可用的工业固体废弃物（电石渣、钢渣、粉煤灰）的直接碳化潜力。介绍了几种提高吸附剂吸附性能的改性方法,包括水合改性、酸改性、掺杂改性等,并且对更适合工业应用的造粒工艺进行了简述,以期为高性能工业固体废弃物二氧化碳捕集材料的开发与应用提供重要的理论和技术支持,为研究人员进一步了解其技术进步和发展趋势提供参考。     

CO2捕集及工业应用研究进展

碳捕集纯化技术中吸收剂和吸收工艺的开发以及二氧化碳(CO₂)的高效利用是该领域的研究热点。本文从CO₂捕集吸收剂、吸收工艺、工业应用及生产市场方面进行了详细综述和分析,总结了我国当前CO₂产业的发展情况和研究进展,探讨了CO₂吸收剂研制、工艺开发以及CO₂利用技术开发的发展方向,并对我国CO₂市场进行了展望。     

固废源固态胺吸附剂用于CO2捕集研究进展

固态胺吸附剂在CO₂捕集领域具有广阔应用前景,但其所用基体材料多为有序介孔材料,存在合成工艺复杂、成本昂贵、环境污染严重等问题,制约了固态胺吸附剂的工业化应用。近年来,固废源固态胺吸附剂因基体材料具有潜在的成本优势引起了国内外研究者的广泛关注。本文综述了近年来固废源基体材料在原料选取、基体材料合成和扩孔方面的研究进展,以及固废源固态胺的制备方式、用于CO₂捕集过程中吸附性能和循环稳定性的表现。最后,探讨了固废源固态胺吸附剂当前存在的挑战,并对其发展趋势进行了展望。     

不同钙基吸附剂捕集CO2后的硫酸化反应特性研究

钙基吸附剂进行多次CO₂捕集后,碳酸化效率会大幅衰减,此时的吸附剂能否高效脱硫利用是值得重点关注的问题。鉴于此,筛选了高性能合成钙基吸附剂和天然石灰石吸附剂,通过热重分析仪分析对比其在多循环CO₂捕集后的碳酸化和硫酸化反应性能,采用微粒模型研究其硫酸化反应动力学特征。结果发现,高性能合成钙基吸附剂的碳酸化反应速率和CO₂吸附能力明显高于石灰石吸附剂。在长达500循环的CO₂捕集试验后,高性能合成钙基吸附剂的CO₂吸附能力比石灰石高10倍以上,其SO₂吸附能力相较于石灰石提升约40%。经历多次CO₂捕集反应循环后,2种吸附剂的硫酸化能力均有提升:其中,石灰石吸附剂的提升幅度更大,硫酸化转化率从26%提升到35%,而高性能合成钙基吸附剂的硫酸化转化率则从38%提升到43%。通过微粒模型计算发现,2种吸附剂的硫酸化反应均是与SO₂浓度相关的一级反应,多循环捕集CO₂反应后,石灰石吸附剂的硫酸化反应活化能下降接近30%,而高性能合成钙基吸附剂的硫酸化反应活化能只下降了5%。研究结果说明2种不同钙基吸附剂在进行循环CO₂捕集后,脱硫能力得到了不同程度的提高,且均可以较好地应用于SO₂的脱除。     

钙基材料捕集CO2强化煤水蒸气气化制氢研究进展

煤炭大规模燃烧产生的CO₂加剧了全球气候变暖和温室效应,钙基材料强化煤气化制氢技术能在捕集CO₂的同时获得较高浓度的H₂,工业应用前景良好。基于国内外钙基材料强化煤气化制氢技术的研究进展,论述了钙基材料强化煤气化制氢技术的系统流程,综述了钙基材料在系统中的CO₂捕集和强化制氢反应特性和活性降低机理,总结了改善钙基材料循环稳定性、CO₂捕集性能和催化制氢性能的方法,介绍了钙基材料强化煤气化过程中碱金属等微量元素的迁移路径,论述了微量元素对钙基材料在煤气化过程中脱碳/强化制氢活性的影响特性,分析了流态化和超临界气化条件下钙基材料对煤气化制氢特性的影响,介绍了基于热力学模拟的系统能量和经济性计算,归纳了钙基材料强化煤气化制氢系统和其他可再生能源系统的耦合性能及其对制氢特性的影响。基于当前钙基材料强化煤气化制氢技术的研究进展和潜在挑战,对未来可能的研究方向进行展望,认为筛选添加剂能多方位提高钙基材料的反应性能,采用解耦气化和煤/生物质共气化技术能实现更高的制氢性能和气化转化率,研究煤中...     

高温熔盐法捕集转化CO2技术的研究进展

高温熔盐法具有电化学窗口宽、良好的离子与热传导能力等特点,是实现CO₂捕集和高附加值转化的潜在技术之一。总结了近年来关于高温熔盐法捕集和转化CO₂技术的相关研究,从捕集和转化原理、惰性阳极、阴极产物、能耗等方面展开论述,并讨论了该技术的发展前景。     

热电厂CO2捕集与利用技术进展

2020年全球二氧化碳排放量约为320亿吨,大气中CO₂含量正在以每年1 ppm的速度上升,CO₂的捕集利用技术正受到越来越多的关注。本文全面介绍了CO₂捕集和利用技术,重点对燃烧后捕集技术进行了详细综述和客观评价。认为膜吸收CO₂捕集方法具有装填密度高、气液接触面积大,操作弹性大,运行成本低优势,具有良好的发展前景;CO₂的生物转化利用因具有反应条件温和、过程碳排放极小等优点,使其在CO₂资源化利用方面表现出优异的应用前景。     

Compost from Municipal Solid Wastes as a Source of Biochar for CO2 Capture

Increasing greenhouse gas emissions contributing to the global climate change are a major concern of environmental protection. Developing adsorbents from low-cost and renewable resources is an attractive strategy. On the other hand, the high capacity of production rates of municipal solid waste, besides high methane emissions, is the origin of some eco-systemic challenges. The combination of the two environmental problems is considered by introducing the compost from a mechanical biological treatment of municipal solid wastes as a low-cost source of adsorbent for CO₂ capture. The obtained compost was thermally and chemically activated and the CO₂ adsorption capacities of prepared samples were evaluated. Samples prepared sequentially with sulfuric acid and heated at 800 °C and vice versa, respectively, had the highest uptake capacities and were comparable with commercial adsorbents.     

利用水热热压-煅烧法将垃圾灰渣制备成轻质多孔材料

采用水热热压-煅烧法将等离子气化垃圾灰渣制备成轻质多孔保温材料.不同的水热工艺会影响析出晶体的类型,针状透辉石可以连接不同玻璃颗粒,使其在煅烧温度下更好的包裹住气体.同时,煅烧工艺也会明显影响气体的逸出情况.当垃圾灰渣利用率为40％时,采用合适工艺可以制备得到抗压强度为5.31 MPa,密度为0.50g/cm3的多孔材料.     

改性钙基材料吸附CO2性能研究

温室气体CO2的大量排放是全球气候变暖的主要影响因素,对于CO2的捕集再利用研究已引起了学界和工业界的广泛关注.石灰石循环煅烧/碳酸化法捕集工业CO2气体已经被大量报道,但石灰石在循环捕集过程当中其表面容易被烧结而降低了其捕集性能,基于此,我们提出了利用耐高温氧化物(如MgO、Fe2O3、SiO2)微粒对石灰石颗粒表面进行修饰改性以便提高石灰石颗粒的抗烧结能力及其CO2捕集特性并利用TGA和SEM对改性实验进行了捕集性能测试和颗粒形貌表征.试验结果表明,金属氧化物微粒对石灰石改性有效果,其中添加1 wt％ MgO微粒时可以使石灰石捕集CO2的性能提高7％～8％,且吸收剂颗粒孔隙结构得以改善.     

离子液体捕集二氧化碳的研究进展(英文)

Due to their negligible volatility,reasonable thermal stability,strong dissolubility,wide liquid range and tunability of structure and property,ionic liquids have been regarded as emerging candidate reagents for CO2 cap-ture from industries gases.In this review,the research progresses in CO2 capture using conventional ionic liquids,functionalized ionic liquids,supported ionic-liquids membranes,polymerized ionic liquids and mixtures of ionic liquids with some molecular solvents were investigated and reviewed.Discussion of relevant research fields was presented and the future developments were suggested.     

固体二氧化碳吸附剂研究进展

大量化石燃料的燃烧造成二氧化碳等温室气体的过量排放,严重影响了全球的环境与气候变化。固体吸附剂由于易处理、能重复使用、原材料损耗小而受到二氧化碳捕集领域的广泛关注。主要针对近些年来发展起来的新型固体二氧化碳吸附剂优缺点进行了分析比较。根据其吸附温度的不同,分别以低温、中温和高温3类吸附剂进行分类讨论。重点讨论了高温固体钙基吸附剂的吸附性能,以及其常见的改性方法,由于其吸附量高、原材料丰富、成本低等优点,氧化钙基吸附剂被认为是最理想的高温吸附剂。     

利用固体废弃物制备硫铝酸盐水泥的研究进展

硫铝酸盐水泥具有早强、高强、抗冻、抗渗、耐腐蚀和低碱度等优良特性,生产能耗更低.本文对利用固体废弃物为原料制备硫铝酸盐水泥的国内外研究现状进行了介绍,综述了赤泥、脱硫灰渣、城市垃圾焚烧飞灰、粉煤灰等固体废弃物的性能以及对硫铝酸盐水泥熟料水化特性、物相组成、机械强度等性能的影响.最后提出如果能充分有效地利用固体废弃物,硫铝酸盐水泥工业将在实施循环经济和可持续发展战略中具有更大的优势.     

二氧化碳捕集材料的研究进展

二氧化碳过度排放所导致的全球变暖已成为环境危机的重要问题,所以中国提出的实现碳达峰和碳中和的战略目标势在必行.为了解决这个问题,科研工作者们采用多种多样的二氧化碳捕集和储存技术.该文重点介绍了碳类材料、沸石、金属有机骨架材料、水滑石类材料、金属氧化物及其盐以及负载胺基材料等主要的CO2吸附材料的最新研究进展,详细介绍了各种吸附剂的吸附机理、性能的优缺点、改进的方向以及面临的挑战,并对吸附材料未来发展方向进行了展望.     

碳捕集固体胺吸附剂载体性能优化策略及分析

碳捕集是“双碳”下推动化石能源低碳应用的有效途径,固体胺吸附剂是实现碳捕集、利用与封存的重要手段。其中,载体改性和胺种类优化是固体胺吸附剂研究热点策略。综述和评论了国内外固体胺吸附剂优化策略的作用机制、技术难点和碳捕集效果等,重点阐述并比较了硅基、多孔碳和有机框架载体优化策略在改善CO2选择性、吸附容量和稳定性等方面的作用,展望了固体胺吸附剂未来在高效稳定捕集、生物质吸附和碳利用与封存等研究方向和应用前景。     

CO2捕集的研究现状及钙基吸收剂的应用

温室气体CO2是当今世界环境恶化的主要原因之一,近年来针对CO2的捕集技术也相继被研究.磷石膏是湿法冶炼磷酸的副产物,具有产量大、微辐射性等特点,严重危害自然环境和人类健康.本文阐述二氧化碳捕集与封存(CCS)以及燃烧后捕集的三大方法的具体技术原理与特点,着重分析利用钙基吸收剂捕集CO2的技术特点和优势,提出CO2捕集技术的探索方向并指出利用磷石膏分解渣作钙基吸收剂矿化捕集CO2的思路.当前对CO2捕集的研究多停留在吸收剂捕集方面,单纯吸收剂虽吸收效果较好,但其成本较高.磷石膏分解渣作钙基吸收剂不仅有着良好的捕集效果,且解决了成本问题,实现了"以废制废"的思路.     

多孔液体在CO2捕集与利用领域的研究进展

为助力中国早日实现“双碳目标”,深入落实化工领域绿色低碳可持续发展的重要举措,吸附-吸收耦合有望成为气体分离的绿色变革性分离技术,其关键是高性能吸附（收）材料的开发。多孔液体（PLs）作为一类具有永久孔隙的液体材料,兼具了液体吸收剂的易于管道输送、传质传热效果好等优点和固体吸附剂的高比表面积、高孔隙率等优点,有望成为新一代CO2捕集的绿色变革性介质。该文首先简单介绍了多孔液体发展脉络;然后,重点聚焦于多孔液体在CO2的吸附/吸收、膜分离、催化转化等领域的应用展开探讨,并对多孔液体性能和优缺点进行分析归纳。最后,对多孔液体目前面临的挑战和未来发展趋势进行了展望。