Aðskilnaður og bata tækni koltvísýrings - blogg

Orkunotkun á heimsvísu eykst í því ferli nútíma iðnaðarþróunar, þar á meðal jarðgas, olíu, kol og önnur steingervinganeysla er sú stærsta. Frá iðnbyltingunni 1860 hefur losun CO2 aukist ár frá ári. Samkvæmt hlutlægri spáskýrslu um orkuupplýsingastofnun (EIA) bandaríska orkumálaráðuneytisins, getur heildar losun CO2 á heimsvísu náð eða farið yfir 45 milljarða tonna árið 2030. Stóra og hraðari losun CO2 mun ekki aðeins auka enn frekar gróðurhúsaáhrifin og valda því að hlýnun jarðar, heldur einnig alvarlega skaðleg vistfræðilegu jafnvægi og valda ýmsum vistfræðilegum og umhverfisvandamálum, sem munu að lokum valda skaða af mannamönnum alvarlega. Í Berlín árið 2014 nefndi fimmta matsskýrslan opinberlega af milliríkjanefndinni um loftslagsbreytingar (IPCC) hjá Sameinuðu þjóðunum að vaxtarþróun alþjóðlegrar losunar gróðurhúsalofttegunda hafi náð fordæmalausu stigi. Í fjarveru ráðstöfunar á losun er búist við að meðalhiti á heimsvísu verði 3,7 ~ 4,8 gráðu hærri en fyrir iðnbyltinguna árið 2100. Koltvísýringur er mikilvæg kolefnisauðlind. Það er hægt að nota það sem hráefni til að mynda lífræn efni, sem hjálparefni til að nýta olíu og jarðgas, og sem útdráttarefni til að vinna úr lífrænum efnum í ofurritandi ástandi. Þess vegna, hvernig á að aðgreina á áhrifaríkan hátt og endurvinna CO2 sem gefin er út af steingerving orku og endurnýta hana sem auðlind hefur orðið eitt af mikilvægu málunum til að ná fram sjálfbærri þróun í nútíma samfélagi.

Lykilorð:koltvísýringur; aðskilnaðar- og bata tækni; auðlindanotkun

Heimildir CO2 eru mjög útbreiddar og hægt er að skipta þeim gróflega í eftirfarandi losunarheimildir.
1) Losun frá vetnisframleiðslu í efnaplöntum. Hreinsunarstöðvar, áburðarplöntur og aðrar lífrænar efnaplöntur þurfa H2 til framleiðslu, sem venjulega er breytt úr metani, kolmónoxíði, kolefni og öðrum efnum eftir samruna með vatnsgufu. Meðan á umbreytingarferlinu stendur myndast CO2 og H2, þar af eru um 15% CO2. Flestir myndaðir CO2 verða beint tæmdir út í andrúmsloftið í formi halagas.

2) Losun frá málmgrýti. Kalsíumoxíð er notað við framleiðslu á gosaska, húðun og stálframleiðslu og er venjulega fengin með því að hita kalkstein til niðurbrots; Magnesíumoxíð er notað við framleiðslu á eldföstum múrsteinum og magnesíu múrsteinum. Magnesíumoxíð er næstum því dregið af upphitun magnesíum málmgrýti og þessir niðurbrotsferli hitunar mun hafa mikið magn af CO2 losað.

3) olíu- og gassvið. Þegar jarðsprengjan og olía námu í jarðsprengju er oft komið fyrir blandaðri olíusviði sem inniheldur CO2 og innihaldið er yfirleitt hátt, að minnsta kosti 20% og allt að 99%.

4) Matur, lífefnafræðilegur og lyfjaiðnaður. Meðan á framleiðsluferli bjórs og áfengis notar gerjunaraðferðina til að framleiða áfengi, myndast mikið magn af CO2 gasi, með innihald allt að 90%~ 98%, sem er tiltölulega háfelld CO2 gasgjafa.

Líkamleg frásogsaðferð vísar til notkunar lífrænna leysiefna til að aðgreina og taka upp sýru gasíhluti undir þrýstingi í samræmi við mismunandi leysni íhluta og til að ná endurnýjun leysi með því að lækka þrýstinginn, svo það þarf ekki of mikla endurnýjunarorku. Lykillinn að skilvirkri notkun þessarar aðferðar er að velja hágæða frásog. Gæðastaðlarnir eru mikill suðumark, stór CO2 leysni, ekki tærandi, ekki eitruð og stöðug efnafræðileg eiginleiki. Sem stendur eru algengu frásogin súlfólan, tributýlfosfat, própýlenkarbónat, metanól og N-metýlpýrrólídón.

Meginreglan um þessa aðferð er að CO2 í hráu gasinu sýnir meiri leysni í frásoginu og leysni annarra lofttegunda er tiltölulega mun minni. CO2 er fjarlægt út frá þessum líkamlegum mun. Það er oft notað í upplausnar lofttegundir með miklum hluta þrýstings, frásog undir háum þrýstingi og lágum hita og afsog við lágþrýstingshitastjórnun. Lágþrýstingshitun er áhrifaríkasta leiðin til að draga úr orkunotkun.

Efna frásogsaðferð notar einnig frásogandi, en frásog og aðskilnaður CO2 fer aðallega eftir efnafræðilegum viðbrögðum milli frásogs og CO2. Eftir röð viðbragða verður frásogandi í frásog turninum og CO2 í hráu gasinu auðgað með miklu magni af CO2 sem er miðju á frásog leysisins. Eftir myndun þessa ríku vökva verður hann hitaður í afsogturninum og að lokum brotinn niður til að losa CO2.

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.

Framkvæmd himna aðskilnaðartækni veltur aðallega á mismunandi gegndræpi mismunandi íhluta í gegnum fjölliða himnur. Þegar gasskemmtun stendur frammi fyrir mun himnan úr fjölliða efni ná gasskilju eftir mismun á gegndræpi. Þrýstingsmunur er drifkraftur himna aðskilnaðar. Aðeins með tilvist þrýstingsmismunar geta gasíhlutir með hærri gegndræpi farið í gegnum himnuna og verið aðskildir í formi gegndræpi gasflæðis. Flestar lofttegundir með litla gegndræpi verða áfram á loft inntakshlið himnunnar.

Himnuefnin sem nú eru notuð við CO2 himnuskilju eru aðallega pólýsúlfónhimna, sellulósa asetat himna, fjölpeptíð himna, pólýetsúlfónhimna og pólýamíð himna, sem eru sérstaklega hentug til að aðskilja og endurheimta CO2 framleitt í náttúrulegu gasi og olíuvinnslu. Hins vegar er hitaþol þessara himna ekki mjög góð. Þrátt fyrir að hitastigshitastig pólýamíðhimnunnar sjálft hafi náð hámarksgildi 300 gráðu, getur það aðeins náð hámarks rekstrarhita 50 gráðu í raunverulegri notkun vegna takmarkana á himnuþáttum sem tengjast efni. Þar sem uppbygging aðskilnaðarbúnaðarhimnubúnaðarins er tiltölulega einföld er kostnaðurinn sem krafist er mun lægri en frásogsaðferð leysisins, en hreinleiki CO2 gas sem fæst í endanum er ekki mikill. Við getum reynt að sameina aðgreiningar- og batatækni tveggja til að mynda samrunaham á fínum aðskilnaði og grófum aðskilnaði, draga úr heildar orkunotkun og stjórna fjárfestingarkostnaði.

Þrýstingssveifla aðsog er þurrt ferli sem hefur aðallega verið notað til að fjarlægja CO2 undanfarin ár. Grunnregla þessarar aðferðar er að aðsogsafl, aðsogshraði og aðsogs drifkraftur aðsogs sem frammi fyrir mismunandi lofttegundum er mismunandi og breyting á þrýstingsgildi mun valda því að aðsogsgeta sveiflast. Þessi einkenni eru notuð til að gefa þrýstingsmeðferð til að ná aðsogsaðskilnað blandaðra lofttegunda og síðan er aðsogsefnið endurnýjað með því að lækka þrýstinginn. Á þennan hátt er hægt að aðgreina gasið og nota aðsogsefnið á hringrás.

Aðsog þrýstings hefur marga kosti í raunverulegri aðskilnað og bata meðferð. Lítil orkunotkun og lítill vinnuþrýstingur eru mest áberandi kostir; Með hliðsjón af því að aðsog þrýstings er hentugri til aðgreiningar á gasi, þá er engin þörf á að huga að vandamálinu við bata leysis og neyslu leysis og aðsogsefnið getur haft langan þjónustulíf; Hægt er að ljúka rekstri aðsogstækisins alveg sjálfkrafa.

Áður lögðu viðeigandi vísindamenn til að nota þrýstingsveiflu aðsog til að fjarlægja CO2 úr köfnunarefnisblönduðu gasi. Í tilraunaaðgerðinni er fyrsta skrefið að velja aðsogsefni með afar mikla CO2 aðsog og aðsogsgetu. Í ströngum í samræmi við kröfur viðeigandi tæknilegra vísbendinga eru tilraunagögnin reiknuð með líkaninu til að ljúka frumhönnun ferlisins. Markmið tilraunarinnar er þrýstingsveiflan aðsogs afkolvetni á metanólgufubótum sem sprungið gas. Þrýstingssveiflan aðsogsaðgerðir eru skýrðar út frá hæfilegu vali á aðsogsefni. Lokaniðurstöður sýna að með því að hreinsa vetni og fjarlægja CO2 með þessum hætti er hægt að ná vetnishreinleika 99,99% og endurheimtarhlutfall 92%, sem bætir vetnishlutfallið til muna samanborið við svipuð tæki, sem þýðir að auðlindanotkun getur skapað verulegari efnahagslegan ávinning.

Í samanburði við aðsogsaðferð leysisins er framleiðsluferli kryógenískrar eimingar hentugri fyrir gasheimildir með hátt CO2 innihald, svo sem CO2 gassvið, þar sem CO2 innihaldið er í grundvallaratriðum um 70%, og afgangurinn er CH4, N2 og aðrar lofttegundir. Kryogenic eimingaraðferðin er mjög hentugur fyrir gasgjafa með háum styrk með meira en 60%innihald. Venjulega mun þróun gassviðs nota kryógenískt eimingarferlið til að byggja sérstaka CO2 gasvinnslustöð sem safnar frá hreinsandi og fljótandi gasholum til að ná auðlindanotkun og framleiða nokkrar CO2 vörur með háu vökva hreinleika. Allt ferli kerfið til að framleiða fljótandi CO2 með kryógenískri eimingu felur í sér vinnslueiningar eins og aðskilnað á hráu gasi, desulfurization, ofþornun, fljótandi kælimiðli, eimingu og ofvetni og geymslu vöru.

Meginregla og ferli kryógenískrar eimingar: Lykillinn að framleiðslu á fljótandi CO2 tækni er að hreinsa CO2 gas, fjarlægja H2O, H2S og kolvetnis óhreinindi að fullu og breyta hráu gasinu í CO2 gas með háu styrk. Ferlið við að hreinsa CO2 gas er tiltölulega flókið og tæknilega erfitt. Val á ferli er breytilegt eftir þrýstingi, samsetningu og hitastigi CO2 gassviðsins, en sama hvaða ferli er notað, er einingasamsetningin sú sama og er aðgreina hráefni, ofþornun, desulfurization, fljótandi, eimingu og ofþurrkun kolvetnis. Undir venjulegum kringumstæðum er umsóknarferlið við cryogenic eimingarferli við CO2 gas aðskilnað og bata fyrst að hlaða hráa gasið í skiljuna, fjarlægja síðan brennisteini í hráu gasinu og fara inn í desulfaization turninn og ljúka vatnsfjarlægðinni með sameindasigt ofþurrkun einingarinnar og ná síðan kólakerfinu til að fá kuldafræðilega meðferð með CO2 meðferð. Síðasta skrefið er að fjarlægja kolvetnis óhreinindi í eimingareiningunni. Kryogenic geymslutankurinn er notaður til að geyma fljótandi CO2 vöruna og markaðsölu er lokið í formi átöppunar eða tankbíla.

Ekki er hægt að aðgreina framleiðslu á gosi, kolsýrðum drykkjum, bjór og öðrum vörum í léttum iðnaði frá koltvísýringi sem hráefni. Að auki er einnig hægt að nota það í lífrænum myndun ýmissa efna hráefna. Til viðbótar við þekkta og tiltölulega þroskaðan efnafræðilegan nýtingargeirann er koltvísýring notað við framleiðslu metanóls, samsettrar vetnismyndunar dímetýleter og sameinað metanól hvata og própýlenoxíðmyndun dímetýlkarbónats.

Byggt á ljóstillífun, frásogar plöntublaðsblaðið CO2 úr loftinu og framleiðir plöntusterkju. Samkvæmt þessum náttúrulöggjöf er CO2 notað sem auðlind til að gera gasáburð og CO2 styrkur í vaxtarrými plantna eykst viðeigandi til að ná því markmiði að auka framleiðslu. Áður hafa landbúnaðarvísindakennarar og skyld fyrirtæki á ýmsum stöðum þróað CO2 gasáburð og kynnt þau kröftuglega í staðbundinni landbúnaðargróðursetningu. Samkvæmt viðeigandi tölfræði er aukning á framleiðslu grænmetis með gasáburði 20%~ 40%/mu. Það tekur um 100.000 Yuan að ljúka smíði 3 ~ 5 kt/A CO2 gas áburðarbúnaðar. Undir skilvirkri aðgerð getur það náð árlegum hagnaði milljóna, svo það er mikið pláss fyrir þróun. Notkun CO2 í plöntugas áburði getur bætt skilvirkni ljóstillífunar, aukið ávöxtun og bætt gæði á áhrifaríkan hátt.

Bæði örvandi smekk og freyði á kolsýrðum drykkjum, svo sem bjór og drykkir eru fengnir úr koltvísýringi. Smekk munur á mismunandi drykkjum er nátengdur magni koltvísýrings sem notað er í framleiðsluferlinu. Að tryggja að skilyrðin tveggja lághita vökva og þrýstings í framleiðsluferlinu geti flýtt fyrir upplausn koltvísýrings, sem birtist sérstaklega sem kolsýring. Þegar lokið er opnað fyrir drykkju, gufar koltvísýringur upp vegna hækkunar á hitastigi. Uppgufunarferlið gleypir hita og fjarlægir hluta af hitanum í líkamanum, sem gerir drykkjunni kleift að finna fyrir mismunandi svali.

Helstu notkunaráhrif CO2 í matvælaiðnaðinum eru varðveisla matvæla. Alþjóðasamfélagið lítur yfirleitt á CO2 náttúrulega súrefnislækkunaraðferð sem varðveisluaðferð með sérstökum nútímalegum einkennum. Nánar tiltekið felur varðveisla CO2-stjórnaðs andrúmslofts í sér að sprauta miklum styrk CO2 í geymsluumhverfi ávaxta og grænmetis til að draga úr O2 innihaldi og hindra öndun ávaxta og grænmetis örvera. Ástæðan fyrir því að þessi aðferð er víða fagnað af markaðnum er sú að hún notar ekki efna rotvarnarefni. Í fyrri rannsókn komst landbúnaðarháskólinn í Suður-Kína að notkun CO2-stjórnaðs andrúmslofts til að geyma Litchi, gasstyrkssviðinu er stjórnað frá að lágmarki 15% í að hámarki 30% og eftir 30 daga getur Litchi enn viðhaldið upprunalegu bragði og lit. Þegar egg eru sett í CO2 gas með 30% til 40% styrk getur CO2 farið inn í eggjaskurn eftir 7 til 10 daga og dregið úr myndun vatnspróteins og leikið hlutverk í varðveislu. Hvort sem það er smekkur, næring, áferð eða útlit, geta þau verið óbreytt þegar þú þíður kæli, sérstaklega án efna rotvarnarefna. Þetta er stærsti kosturinn við CO2 í kæli og varðveislu matvæla. Þurrís er notaður við flug, frystingu matvæla og varðveislu og varðveislu grænmetis í matvörubúð.

Einn lykilatriðið sem örvar öndun manna er koltvísýring, sem örvar öndunarmiðstöðina út frá örvun ytri efnafræðilegra viðtaka mannslíkamans. Ef mannslíkaminn andar að sér súrefni í langan tíma í langan tíma mun hann hætta öndun vegna minnkunar koltvísýringsstyrks, sem stendur frammi fyrir mikilli lífshættulegri hættu. Frá klínísku læknisfræðilegu sjónarhorni, þegar það er fjallað um alvarlegt kolmónoxíð, basa eða áfall, er blanda af 95% súrefni og 5% koltvísýringi oft notuð til hjálparmeðferðar. Að auki er koltvísýringur oft notað við kryógenaðgerð.

Með losun gróðurhúsalofttegunda sem eykst ár frá ári og hlýnun jarðar, leggur Newtek mikla mikilvægi til að draga úr losun gróðurhúsalofttegunda. Á sama tíma er það skuldbundið sig til að þróa nýja orku, draga úr losun gróðurhúsalofttegunda frá upptökum og endurvinnsla og endurnýta núverandi losun. Nauðsynlegt er að nýsköpun byggist á núverandi aðskilnaðartækni og nota hærri endurheimtunarhlutfall til að styðja við þróun koltvísýringsauðlindanotkunar, stuðla að félagslega sjálfbærri þróun og auka félagslegan og efnahagslegan ávinning.