【烟气中CO2的回收及利用】烟气CO量
时间：2019-01-07 03:37:01 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要： 本文阐述了CO的来源及对环境影响，详细分析了CO的吸收及处理方法，并简单介绍了CO的用途。 关键词： CO 减排 吸收 利用 CO是造成“温室效应”，导致地球气候变暖，破坏大气环境的主要污染物。同时CO又是一种重要的工业资源，随着能源的日益紧张和大气环境的恶化，把其作为“潜在的碳资源”加以开发利用，已越来越受到人们的关注。富集并安全贮存燃料燃烧释放的CO，是一种迅速大量削减其排放量的有效手段。
1.CO的来源及对环境的影响
CO的来源可分为自然来源和人为来源。自然来源为来自地球内部的释放，以及大自然生态的排放：至于人为来源，是经由人为活动所造成者，其中以燃烧化石燃料为主。CO为无色无臭无毒、不可燃的气体，也是所谓的温室气体之一。CO具有吸收地球长波辐射的能力，含量过高导致地球环境的温度升高。
CO是造成“温室效应”，导致地球气候变暖，破坏大气环境的主要污染物。地球温室效应会使得气温骤升，将导致全球的气候变异，并会造成：海面水位上升；降水量增加；对森林、农业、生态系统等造成极大的影响。所以我们必须控制温室气体的排放。
2.CO的减排
简单来说，降低CO的排放量可以从三方面来着手：一是节约能源。目前使用的能源本身含有大量碳元素，在使用后会产生大量的CO排放问题，若能节约能源使用即可减少CO的排放；二是使用低碳能源及提高能源使用效率，即在必须使用能源的情况下，能够使用低碳能源，例如再生能源、核能及天然气；三是CO的固定与去除，使用物理储存、化学分离及生物固定等方法去除和固定已经产生的CO。
全球每年因燃烧化石燃料而排放的CO达到200亿吨左右，由化石能源燃烧产生的CO总量约占温室气体总量的82％。其中化石燃料发电厂烟道气是CO长期稳定集中排放源，其所排CO量占总排放量的大约30％，因此应当成为减排CO的重点。分离烟道气中CO的方法一般有物理吸收法、化学吸收法、薄膜法、化学吸附法几种。
2.1物理性处理CO技术
物理性处理CO技术主要可分为储存法、吸附法及蒸馏法。
储存法又可以分为海洋存储法和陆地存储法。海洋存储法依据现行发展出的注入技术可区分为浅海域注入方式、中深度海域注入方式、深海释放方式、干冰倾倒方式、CO化合物等五种技术。陆地存储法是在地下用气槽储置CO。
吸收法是采用有机化合物作为吸收溶剂吸收CO。由于溶液的酸性气体负荷与酸气分压成正比，故适宜于处理高含CO的烟道气。属于这一类的溶剂有很多，有冷甲醇、多乙二醇醚、N-甲基吡咯烷酮、碳酸丙烯酯、磷酸三丁酯和环丁砜等。环丁砜通常是和醇胺配成混合溶液使用的。
低温蒸馏法是通过低温冷凝分离CO的物理过程，一般是将烟气多次压缩和冷却后，引起相变从而分离烟气中的CO。主要用于从油田伴生气中分离提纯CO，然后将其注入油井循环使用。
2.2化学性处理CO技术
化学性处理CO技术主要可概分为固定化、化学吸收、吸附、薄膜分离及CO重组等几大类。
化学固定技术主要可分以碳酸盐化合物形式进行CO固定处理及利用海水碱度提高处理固定CO两类。前者利用某些组成中含有氧化镁、氧化钙成分的矿石，当其与CO进行化学反应时，其氧化镁、氧化钙成分与CO结合，以形成碳酸镁和碳酸钙盐类。后者以添加碳酸钠方式来提高海水碱度，进而提高CO被吸收溶解于海水中的吸收量。
化学吸收法是利用CO与吸收剂在吸收塔内进行化学反应而形成一种弱联结构的中间体化合物，然后在还原塔内加热富CO吸收液，使CO解吸出来，同时吸收剂得以再生的方法。一般常用于化学吸收法的溶剂为醇胺及氨气（或氨水），其中胺类主要有一级醇胺（如MEA）、二级醇胺（如DEA、DIPA）及三级醇胺（如MDEA）。除了以醇胺做CO吸收剂之外，还可以用氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化镁、热碳酸钾溶液（BV法）等碱剂作为烟道气中CO的吸收。化学吸收法分离回收CO的特点在于：（1）技术工艺成熟，应用广泛；（2）回收后CO纯度高，可达99％左右；（3）设备占地比较庞大，投资较大；（4）CO回收成本相对较高。
化学吸附法系将含有CO的烟道气通过吸收塔，利用与吸附剂接触的方式达到去除CO的目的。常见的吸收剂有沸石、活性炭及分子筛等，其中以分子筛吸附最具有代表性。若以设备费、电费及蒸汽等支出费用观点言，吸附法较适用于中小规模的CO吸收。
薄膜分离法包括反渗透、超过滤、微过滤、渗析、电渗析、过膜蒸发及气体的膜分离等。膜分离过程就是使混合物中各组分在压力差、浓度差或电位差的作用下，通过特定的界面――“膜”进行传质。
CO重组法是利用化学反应，将CO重组成为不同的化学品。目前大致可分为触媒重组法、电化学重组法等。触媒重组法主要是将CO转化成各种有用的化学品。电化学重组法是以外加的电流、电压，将CO分解、转化，以降低CO的排放并获得所需的化学品。
2.3生物性处理CO技术
微生物CO固定技术主要可分为以下三类。
（1）CO固定源的扩大：如沙漠绿化、植树、森林保护、贝类大量养殖、珊瑚保育再生等。
（2）利用微生物固定CO：利用微细藻类及光合成菌类固定CO。
（3）利用球石藻等固定CO。
3.CO的用途
CO用途广泛，是人们生产生活中经常用到的物质。
作为致冷剂：广泛用于食物、饮料的冷却、冷冻及低温保存和输送；用于原子炉冷却；低温粉碎、冷嵌、金属低温处理；配管的冻结检修；医疗方面的低温手术，等等。
作为惰性气体：保护电弧焊，焊条上可不用焊药，焊丝可以是连续的，不仅可节约焊丝，而且可提高劳动生产率；作为灭火剂，可以扑灭电气设备等多种场合的火灾；作为冲洗剂，可以清除很多物质上的污物而物体不被破坏；作为杀菌剂，与其它气体混合使用，可杀死许多种细菌；作为阻氧剂，等等。
作为化学试剂：为含碱废水的pH值调节剂；制造碳酸盐、合成碳酸酯、制造尿素、制造一氧化碳、水质处理，等等。
此外CO在生物化学、农业、化学工业及油田三次采油等方面都有广泛的应用。
参考文献：
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