Deighilt agus Teicneolaíocht Aisghabhála Dé -Ocsaíd Charbóin - Blag

Tá tomhaltas fuinnimh domhanda ag dul i méid i bpróiseas na forbartha tionsclaíocha nua -aimseartha, agus is é an gás nádúrtha, an ola, an gual agus an tomhaltas fuinnimh iontaise eile an ceann is mó. Ón Réabhlóid Thionsclaíoch i 1860, tá astaíochtaí CO2 ag méadú bliain i ndiaidh bliana. De réir na tuarascála réamhaisnéise oibiachtúla ar Riarachán Faisnéise Fuinnimh (EIA) Roinn Fuinnimh na Stát Aontaithe, is féidir le hastaíochtaí iomlána CO2 domhanda 45 billiún tonna a bhaint amach nó a shárú. I mBeirlín in 2014, luaigh an Cúigiú Tuarascáil Measúnachta a d'eisigh an Painéal Idir -Rialtasach ar Athrú Aeráide (IPCC) na Náisiún Aontaithe go bhfuil leibhéal gan fasach bainte amach ag treocht fáis astaíochtaí gáis cheaptha teasa domhanda. In éagmais bearta laghdaithe astaíochtaí, táthar ag súil go mbeidh an meánteocht dhomhanda 3.7 ~ 4.8 céim níos airde ná roimh an Réabhlóid Thionsclaíoch i 2100. Is acmhainn charbóin thábhachtach é dé -ocsaíd charbóin. Is féidir é a úsáid mar amhábhar chun ábhar orgánach a shintéisiú, mar ghníomhaire cúnta chun ola agus gás nádúrtha a shaothrú, agus mar eastóscóir chun ábhar orgánach a bhaint amach i stát supercritical. Dá bhrí sin, tá an chaoi le CO2 a astaíonn fuinneamh iontaise a dheighilt agus a athchúrsáil go héifeachtach agus é a athúsáid mar acmhainn ar cheann de na saincheisteanna tábhachtacha chun forbairt inbhuanaithe a bhaint amach sa tsochaí nua -aimseartha.

Eochairfhocail:dé -ocsaíd charbóin; teicneolaíocht idirscartha agus aisghabhála; úsáid acmhainní

Tá foinsí CO2 an -forleathan agus is féidir iad a roinnt go garbh sna foinsí astaíochta seo a leanas.
1) Astaíochtaí ó tháirgeadh hidrigine i bplandaí ceimiceacha. Éilíonn scaglanna, plandaí leasacháin, agus plandaí ceimiceacha orgánacha eile H2 le haghaidh táirgthe, a dhéantar a thiontú de ghnáth ó mheatán, aonocsaíd charbóin, carbón, agus substaintí eile tar éis comhleá le gal uisce. Le linn an phróisis tiontaithe, gintear CO2 agus H2, agus is é CO2 thart ar 15% díobh. Scaoilfear an chuid is mó den CO2 ginte go díreach isteach san atmaisféar i bhfoirm gáis eireaball.

2) astaíochtaí ó dhianscaoileadh méine. Úsáidtear ocsaíd chailciam i dtáirgeadh fuinseog sóide, bratuithe, agus déanamh cruach, agus is iondúil go bhfaightear é trí aolchloch a théamh le haghaidh dianscaoilte; Úsáidtear ocsaíd mhaignéisiam chun brící teasfhulangacha agus brící maignéisia a tháirgeadh. Tá ocsaíd mhaignéisiam beagnach díorthaithe ó mhianach maignéisiam téimh, agus beidh cuid mhór de CO2 ar na próisis dianscaoilte teasa seo.

3) réimsí ola agus gáis. Nuair a bhíonn gá le gás nádúrtha agus ola, is minic a bhíonn gás measctha ola ola ina bhfuil CO2, agus tá an t -ábhar ard go ginearálta, 20% ar a laghad agus suas le 99%.

4) Tionscail bia, bithcheimiceacha agus cógaisíochta. Le linn an phróisis táirgthe beorach agus meisciúla ag baint úsáide as an modh coipthe chun alcól a tháirgeadh, gintear cuid mhór de ghás CO2, le hábhar chomh hard le 90%~ 98%, ar foinse gáis CO2 ard-chomhchruinnithe é.

Tagraíonn modh ionsúcháin fhisiciúil d'úsáid tuaslagóirí orgánacha chun comhpháirteanna gáis aigéid a dheighilt agus a ionsú faoi bhrú de réir intuaslagthacht dhifriúil na gcomhpháirteanna, agus chun athghiniúint tuaslagóra a bhaint amach tríd an mbrú a ísliú, mar sin ní éilíonn sé an iomarca fuinnimh athghiniúna. Is í an eochair do chur i bhfeidhm éifeachtach an mhodha seo ná ionsúiteoirí ardchaighdeáin a roghnú. Is iad na caighdeáin cháilíochta ná fiuchphointe ard, airíonna ceimiceacha neamh-chreimeacha, neamhthocsaineacha agus cobhsaí. Faoi láthair, is iad na hionsaithe a úsáidtear go coitianta ná sulfolane, fosfáit tributyl, carbónáit próipiléine, meatánól, agus N-methylpyrrolidone.

Is é prionsabal an mhodha seo ná go dtaispeánann CO2 sa ghás amh tuaslagthacht níos airde sa ionsúite, agus go bhfuil tuaslagthacht na ngás eile i bhfad níos lú. Baintear CO2 bunaithe ar an difríocht fhisiciúil seo. Is minic a úsáidtear é i ngáis tuaslagáite a bhfuil brú ard páirteach acu, ionsú faoi bhrú ard agus teocht íseal, agus dí-asú faoi rialú teasa ísealbhrú. Is é téamh brú íseal an bealach is éifeachtaí chun tomhaltas fuinnimh a laghdú.

Baineann modh ionsú ceimiceach úsáid as ionsúchán freisin, ach braitheann ionsú agus scaradh CO2 go príomha ar an imoibriú ceimiceach idir ionsúite agus CO2. Tar éis sraith imoibrithe, déanfar an t -ionsúchán sa túr ionsúcháin agus an CO2 sa ghás amh a shaibhriú le cuid mhór CO2 dírithe ar an tuaslagóir ionsúcháin. Tar éis an leacht saibhir seo a bhunú, déanfar é a théamh sa túr dí -asaithe agus ar deireadh thiar é a dhianscaoileadh chun CO2 a scaoileadh.

In practical applications, the absorbents used more often include alkaline solvents such as hot potassium carbonate, sodium hydroxide, calcium hydroxide, and different types of amine solutions. Because the absorption and desorption of steric histamines are not too difficult, they are widely used in the separation of CO2 by absorption. The CO2 absorption rates shown by various types of amine-based solvents are different. Compared with primary amines and secondary amines, the reaction rate of tertiary amines is much lower, mainly because there is no directly connected hydrogen proton on the nitrogen atom of tertiary amines. Steric histamines have multiple non-chain substituents on the nitrogen atom structure, such as 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP). When facing the same CO2 reaction, it is faster than tertiary amines and slower than secondary amines and primary amines with chain substituents. The large CO2 load is the biggest advantage of tertiary amines and sterically hindered amines. Relevant scholars have compared and studied the absorption of CO2 by several amines, specifically diisopropanolamine (DIPA), monoethanolamine (MEA), diethanolamine (DEA), N-methyldiethanolamine (MDEA), and 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP). The results show that the different concentrations of amine solutions will affect the specific reaction rate. When the concentration of amine-based solvents is high, the reaction rates of several amines are ranked as MEA>DEA>AMP>DIPA>MDEA, and kinetics plays an important role in this process; when the concentration of amine-based solvents is low, the characteristics of the amines carrying CO2 load can be seen, and the reaction rate ranking at this time is MEA>AMP>DEA>DIPA>Mdea.

Braitheann réadú na teicneolaíochta idirscartha membrane go príomha ar thréscaoiltí difriúla na gcomhpháirteanna éagsúla trí seicní polaiméire. Nuair a bheidh tú ag tabhairt aghaidh ar thrasnú gáis, bainfidh an scannán a dhéantar as ábhair pholaiméirí deighilt gáis amach de réir na difríochta i dtréscaoilteacht. Is é an difríocht brú an fórsa tiomána de dheighilt membrane. Ní féidir le comhpháirteanna gáis a bhfuil tréscaoilteacht níos airde acu dul tríd an scannán ach amháin nuair a bhíonn difríocht brú ann agus iad a dheighilt i bhfoirm sreafa gáis tréscaoilteachta. Fanfaidh an chuid is mó de na gáis a bhfuil tréscaoilteacht íseal acu ar an taobh ionraoin aeir den scannán.

Is iad na hábhair membrane a úsáidtear faoi láthair le haghaidh scaradh membrane CO2 ná membrane polysulfone den chuid is mó, membrane aicéatáite ceallalóis, membrane polaipeiptíde, membrane polyethersulfone, agus membrane polaimíde, atá oiriúnach go háirithe chun CO2 a tháirgtear sa phróiseas gáis nádúrtha agus mining ola a dheighilt agus a aisghabháil. Mar sin féin, níl an fhriotaíocht teasa sna seicní seo an -mhaith. Cé go bhfuil an t-uasluach de 300 céim bainte amach ag teocht friotaíochta teasa an scannáin polaimíde féin, ní féidir leis ach an teocht oibriúcháin uasta de 50 céim i bhfeidhmiú iarbhír a bhaint amach mar gheall ar theorainn na n-ábhar a bhaineann le comhpháirtí membrane. Ós rud é go bhfuil struchtúr na feiste deighilte membrane sách simplí, tá an costas a theastaíonn i bhfad níos ísle ná an costas atá ag an modh ionsú tuaslagóra, ach níl an íonacht gáis CO2 a fhaightear sa deireadh ard. Is féidir linn iarracht a dhéanamh an dá theicneolaíocht idirscartha agus aisghabhála a chur le chéile chun modh comhleá deighilte agus deighilte garbh a dhéanamh, an tomhaltas fuinnimh foriomlán a laghdú, agus costais infheistíochta a rialú.

Próiseas tirim is ea asaithe luascáin brú a úsáideadh go príomha i gcur i bhfeidhm CO2 le blianta beaga anuas. Is é bunphrionsabal an mhodha seo ná go bhfuil an fórsa asaithe, an ráta asaithe, agus fórsa tiomána asaithe an asaithe atá os comhair gáis dhifriúla difriúil, agus cuirfidh an t -athrú ar luach brú an cumas asaithe chun luainiú. Úsáidtear na tréithe seo chun cóireáil brú a thabhairt chun an deighilt asaithe de gháis mheasctha a bhaint amach, agus ansin déantar an t -asaitheoir a athghiniúint tríd an mbrú a ísliú. Ar an mbealach seo, is féidir an gás a dheighilt agus is féidir an t -asaitheoir a úsáid go timthriallach.

Tá go leor buntáistí ag baint le hasú asaithe luascáin i gcóireáil iarbhír deighilte agus aisghabhála. Is iad tomhaltas ísealfhuinnimh agus brú oibre íseal na buntáistí is suntasaí; Ag cur san áireamh go bhfuil asaithe luascáin brú níos oiriúnaí do dheighilt gháis-sholadach, níl aon ghá le fadhb na téarnaimh tuaslagóra agus tomhaltas tuaslagóra a bhreithniú, agus is féidir leis an asaitheoir saol fada seirbhíse a bheith aige; Is féidir oibriú na feiste asaithe a chomhlánú go hiomlán go huathoibríoch.

Roimhe seo, mhol taighdeoirí ábhartha asaithe luascáin brú a úsáid chun CO2 a bhaint as gás measctha nítrigine. San oibríocht thurgnamhach, is é an chéad chéim ná asaitheoir a roghnú le hastú an -ard CO2 agus cumas asaithe. I gcomhréir le ceanglais na dtáscairí teicniúla ábhartha, ríomhtar na sonraí turgnamhacha tríd an tsamhail chun réamhdhearadh an phróisis a chomhlánú. Is é cuspóir an turgnaimh ná dí -ocsaídiú asaithe an luascáin de ghal meatánóil ag athchóiriú gáis scáineadh. Soiléirítear na céimeanna oibríochta asaithe brú -luascáin bunaithe ar an rogha réasúnach a bhaineann le hasaitheoirí dícharbónáithe. Taispeánann na torthaí deiridh gur féidir íonacht hidrigine de 99.99% agus ráta aisghabhála de 92% a bhaint amach trí hidrigin a íonú agus CO2 a bhaint ar an mbealach seo, rud a fheabhsaíonn an ráta aisghabhála hidrigine go mór i gcomparáid le feistí comhchosúla, rud a chiallaíonn gur féidir le húsáid acmhainní tairbhí eacnamaíocha níos suntasaí a chruthú.

I gcomparáid leis an modh asaithe tuaslagóra, tá an próiseas táirgthe driogtha crióigineach níos oiriúnaí do fhoinsí gáis le hábhar ard CO2, amhail foinsí allamuigh CO2, áit a bhfuil an t -ábhar CO2 thart ar 70%go bunúsach, agus is é CH4, N2, agus gáis eile an chuid eile. Tá an modh driogtha crióigineach an-oiriúnach do fhoinsí gáis ard-chomhchruinnithe le hábhar de níos mó ná 60%. De ghnáth, bainfidh forbairt allamuigh gáis úsáid as an bpróiseas driogtha crióigineach chun gléasra próiseála gáis CO2 speisialta a thógáil a bhailíonn ó na toibreacha gáis íonaithe agus leachtaithe chun úsáid acmhainní a bhaint amach agus roinnt táirgí CO2 a tháirgeadh le luachanna íonachta leachtacha arda. Áirítear leis an gcóras próisis iomlán chun CO2 leachtach a tháirgeadh le driogadh crióigineach aonaid próiseála amhail deighilt gáis amh, desulfurization, díhiodráitiú, leachtú cuisneáin, driogtha agus díhiodráitithe, agus stóráil táirgí.

Prionsabal agus próiseas driogtha crióigineach: Is é an rud is tábhachtaí maidir le teicneolaíocht leachtach CO2 a tháirgeadh ná gás CO2 a íonú, H2O, H2S, agus eisíontais hidreacarbóin a bhaint go hiomlán, agus an gás amh a chasadh isteach i ngás CO2 ard-chomhchruinnithe. Tá an próiseas chun gás CO2 a íonú sách casta agus deacair go teicniúil. Athróidh an rogha de chineál próisis de réir an bhrú, an chomhdhéanamh, agus na teochta i réimse an gháis CO2, ach is cuma cén próiseas a úsáidtear, is é an teaglaim aonaid an rud céanna, scaradh amhábhar, díhiodráitiú, desulfurization, leachtú, driogadh, agus díhiodróbónú. Faoi ghnáthchúinsí, is é an próiseas iarratais ar phróiseas driogtha crióigineach i scaradh agus i dtéarnamh gáis CO2 an gás amh a luchtú ar dtús isteach sa deighilteoir, ansin an sulfair a bhaint sa ghás amh agus dul isteach sa túr desulfurization, agus an t -uisce a bhaint amach tríd an aonad díhiodráitithe móilíneach, agus ansin an córas cuisnithe a bhaint amach chun cóireáil licéar a fháil. Is é an chéim dheireanach ná eisíontais hidreacarbóin a bhaint san aonad driogtha. Úsáidtear an t -umar stórála crióigineach chun an táirge CO2 leachtaithe a stóráil, agus críochnaítear na díolacháin mhargaidh i bhfoirm trucailí buidéalúcháin nó umair.

Ní féidir táirgeadh sóid, deochanna carbónáitithe, beoir, agus táirgí eile sa tionscal éadrom a dheighilt ó dhé -ocsaíd charbóin mar amhábhar. Ina theannta sin, is féidir é a úsáid freisin i sintéis orgánach amhábhar ceimiceacha éagsúla. Chomh maith leis an earnáil úsáide ceimiceach aitheanta agus measartha aibí, úsáidtear dé -ocsaíd charbóin i dtáirgeadh meatánóil, le sintéis hidrigine chomhcheangailte de éitear démheitil, agus catalysis meatánóil chomhcheangailte agus sintéis ocsaíd próipiléine de charbónáit démheitil.

Bunaithe ar fhótaisintéis, glacann clóraifill plandaí CO2 ón aer agus táirgeann sé stáirse plandaí. Faoin dlí nádúrtha seo, úsáidtear CO2 mar acmhainn chun leasachán gáis a dhéanamh, agus méadaítear an tiúchan CO2 sa spás fáis plandaí go cuí chun an sprioc maidir le táirgeadh a mhéadú. Roimhe seo, tá leasacháin gháis CO2 forbartha ag acadaimh eolaíochta talmhaíochta agus ag fiontair ghaolmhara in áiteanna éagsúla agus chuir siad chun cinn iad i bplandáil talmhaíochta áitiúil. De réir staitisticí ábhartha, is é an méadú ar tháirgeadh glasraí ag baint úsáide as leasacháin gháis ná 20%~ 40%/MU. Tógann sé thart ar 100,000 yuan chun gléas leasacháin gáis 3 ~ 5 kt/a CO2 a chomhlánú. Faoi oibriú éifeachtach, is féidir leis brabús bliantúil na milliúin a bhaint amach, mar sin tá spás ollmhór ann le haghaidh forbartha. Is féidir le húsáid CO2 i leasachán gáis plandaí éifeachtúlacht fótaisintéise a fheabhsú, toradh a mhéadú, agus cáilíocht a fheabhsú go héifeachtach.

Déantar an blas spreagthach agus cúradh deochanna carbónáitithe, amhail beoir agus deochanna a dhíorthaítear ó dhé -ocsaíd charbóin. Tá dlúthbhaint ag na difríochtaí blas idir deochanna éagsúla le méid an dé -ocsaíd charbóin a úsáidtear sa phróiseas táirgthe. Má chinntítear an dá choinníoll a bhaineann le leacht agus brú ísealteochta sa phróiseas táirgthe is féidir le díscaoileadh dé-ocsaíd charbóin a luathú, a léirítear go sonrach mar charbónú. Nuair a osclaítear an clúdach le haghaidh ólacháin, déanann dé -ocsaíd charbóin vaporizes mar gheall ar an méadú ar an teocht. Glacann an próiseas galraithe teas agus tógann sé cuid de theas an choirp ar shiúl, rud a ligeann don óltóir céimeanna difriúla fionnuar a bhrath.

Is é an príomhéifeacht iarratais atá ag CO2 sa tionscal bia ná caomhnú bia. De ghnáth measann an pobal idirnáisiúnta an modh laghdaithe ocsaigine nádúrtha CO2 mar mhodh caomhnaithe le tréithe nua -aimseartha ar leith. Go sonrach, is éard atá i gceist le caomhnú atmaisféir CO2-rialaithe ná tiúchan ard CO2 a instealladh isteach sa timpeallacht stórála torthaí agus glasraí chun an t-ábhar O2 a laghdú agus chun cosc a chur ar riospráid na miocrorgánach torthaí agus glasraí. Is é an fáth a gcuireann an margadh fáilte roimh an modh seo go forleathan ná nach n -úsáideann sé leasaithigh cheimiceacha. I staidéar roimhe seo, fuair Ollscoil Talmhaíochta na Síne Theas amach go bhfuil an t-atmaisféar faoi rialú CO2-rialaithe chun litchi a stóráil, go ndéantar an raon tiúchana gáis a rialú ó 15% ar a laghad go dtí uasmhéid de 30%, agus tar éis 30 lá, is féidir leis an Litchi a bhlas agus a dhath bunaidh a choinneáil fós. Nuair a chuirtear uibheacha i ngás CO2 le tiúchan de 30% go 40%, is féidir le CO2 dul isteach sa bhlaosc uibhe tar éis 7 go 10 lá, ag moilliú próitéin uisceach agus ag imirt ról i gcaomhnú. Cibé an bhfuil sé blas, cothú, uigeacht, nó cuma, is féidir leo fanacht gan athrú nuair a bhíonn bia cuisnithe á leá, go háirithe gan leasaithigh cheimiceacha. Is é seo an buntáiste is mó a bhaineann le CO2 i gcuisniú agus i gcaomhnú bia. Baintear úsáid as oighear tirim san eitlíocht, i reo bia agus i gcaomhnú bia, agus i gcaomhnú glasraí ollmhargaidh.

Ceann de na príomhfhachtóirí a spreagann análú daonna ná dé -ocsaíd charbóin, a spreagann an t -ionad riospráide bunaithe ar spreagadh chemoreceptors seachtrach an choirp dhaonna. Má ionanálann an corp daonna ocsaigin ard-íonachta ar feadh i bhfad, stopfaidh sé análú mar gheall ar laghdú ar chomhchruinniú dé-ocsaíde carbóin, ag tabhairt aghaidh ar chontúirt mhór atá bagrach don bheatha. Ó pheirspictíocht leighis chliniciúil, agus tú ag déileáil le aonocsaíd charbóin throm, alcalóis, nó turraing, is minic a úsáidtear meascán de 95% ocsaigin agus 5% dé -ocsaíd charbóin le haghaidh cóireála cúnta. Ina theannta sin, is minic a úsáidtear dé -ocsaíd charbóin i máinliacht chrióigineach.

Le hastaíochtaí gáis cheaptha teasa ag méadú bliain i ndiaidh bliana agus téamh domhanda, tá tábhacht mhór ag baint le Newtek chun astaíochtaí gáis cheaptha teasa a laghdú. Ag an am céanna, tá sé tiomanta d'fhuinneamh nua a fhorbairt, ag laghdú astaíochtaí gáis cheaptha teasa ón bhfoinse, agus ag athchúrsáil agus ag athchúrsáil go réasúnach astaíochtaí atá ann cheana féin. Tá sé riachtanach nuálaíocht a dhéanamh bunaithe ar theicneolaíocht idirscartha atá ann cheana féin agus rátaí aisghabhála idirscartha níos airde a úsáid chun tacú le forbairt úsáid acmhainní dé -ocsaíde carbóin, forbairt inbhuanaithe a chur chun cinn, agus sochair shóisialta agus eacnamaíocha a fheabhsú.