工業(yè)上制取二氧化碳:一、工業(yè)副產(chǎn)氣體回收:合成氨廢氣回收?:合成氨工藝排放的廢氣含高濃度CO?,通過碳酸鉀溶液加壓吸收-減壓解析工藝,可提純至99%以上的食品級二氧化碳。鋼鐵廠尾氣回收?:高爐煤氣中CO?經(jīng)低溫甲醇洗或變壓吸附法(PSA)分離提純,實(shí)現(xiàn)資源化利用。此類方法環(huán)保高效,符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)需求。二、化學(xué)反應(yīng)法:實(shí)驗(yàn)室或醫(yī)藥領(lǐng)域需高純度CO?時(shí),常用碳酸鹽與酸反應(yīng)制取。例如碳酸鈉與鹽酸反應(yīng):Na?CO? + 2HCl → 2NaCl + CO?↑ + H?O?產(chǎn)物純度可控,但成本較高,適合小規(guī)模精細(xì)生產(chǎn)。二氧化碳與硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸凝膠,用于防火材料。靜安區(qū)瓶裝二氧化碳作用
二氧化碳轉(zhuǎn)化為汽油:2022年3月,中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所聯(lián)合珠海某公司成功研發(fā)出“二氧化碳變汽油”技術(shù)。該技術(shù)通過使用一種全新的多功能復(fù)合催化劑,將二氧化碳和氫結(jié)合轉(zhuǎn)換成類似汽油化學(xué)物。該研究得到了中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會的科技成果評價(jià),并建成了全球頭一套1000噸/年二氧化碳加氫制汽油中試裝置,成功生產(chǎn)出符合國VI標(biāo)準(zhǔn)的清潔汽油產(chǎn)品。這一研究成果引起了社會各界的普遍關(guān)注。這項(xiàng)技術(shù)有望降低中國對國際原油的依賴程度,為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供更大助力。此外,隨著石油儲量逐漸減少,這項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)也讓人們看到了石油變成可再生資源的希望。此外,通過將溫室氣體二氧化碳轉(zhuǎn)化為汽油,這項(xiàng)技術(shù)還可以幫助減少溫室氣體排放,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。然而,一些人對這項(xiàng)技術(shù)持懷疑態(tài)度,質(zhì)疑二氧化碳和汽油之間的差異,以及是否能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)化。閔行區(qū)二氧化碳應(yīng)用二氧化碳分子呈直線形(O=C=O),紅外活性強(qiáng),是溫室效應(yīng)的主要貢獻(xiàn)者。
工業(yè)氣體二氧化碳的儲存要求:一、儲存溫度:工業(yè)氣體二氧化碳是一種易燃易爆的氣體,需要儲存在冷卻器中。儲存溫度一般為-20℃左右,這可以強(qiáng)化工業(yè)氣體的穩(wěn)定性,防止它與其他化學(xué)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。二、儲存壓力:在儲存二氧化碳時(shí),需要控制儲罐內(nèi)的壓力以防止其爆裂。一般要求將工業(yè)氣體二氧化碳儲藏在高壓下,通常在20~25MPa的壓力下進(jìn)行。這有助于將氣體密集地儲存在儲罐內(nèi),以減少氣體泄漏并防止污染。工業(yè)氣體二氧化碳在生產(chǎn)中的應(yīng)用十分普遍,但是它們也有自己的儲存要求。
煙道氣:煙道氣是含碳礦物燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的廢氣,其中二氧化碳的含量較低,通常只為10~20%,且氣質(zhì)較差,含有煙塵。因此,無論采用何種方法回收其中的二氧化碳,其成本都相對較高。然而,在某些特定場合,如以天然氣為原料的合成氨廠生產(chǎn)尿素時(shí),由于副產(chǎn)的二氧化碳不足以滿足制造尿素的需求,為了彌補(bǔ)這一不足,通常需要回收一段轉(zhuǎn)化爐煙氣中的二氧化碳。與石灰窯氣相似,回收煙道氣中的二氧化碳之前,也需要先進(jìn)行除塵預(yù)處理。目前,已經(jīng)有多套用于煙道氣二氧化碳回收的工業(yè)裝置投入運(yùn)行。發(fā)酵過程中微生物代謝產(chǎn)生二氧化碳,需排氣管理。
二氧化碳的封存技術(shù)實(shí)際上就是把二氧化碳存放在特定的一種自然或人工“容器”中,利用物理、化學(xué)、生化等方法,將二氧化碳封存百年甚至更長的時(shí)間。森林、海洋、底層、化學(xué)反應(yīng)器等都可以作為封存二氧化碳的“容器”。密封二氧化碳的定義和使用場景:密封二氧化碳(Sealed Carbon Dioxide)是一種常見的工業(yè)氣體,普遍應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工、金屬冶煉等領(lǐng)域。與其他氣體相比,密封二氧化碳具有較高的密度和惰性,因此在很多工業(yè)過程中都需要使用密封二氧化碳。超臨界二氧化碳流體可萃取油脂和香料,環(huán)保且效率高。楊浦區(qū)干冰二氧化碳供應(yīng)站
二氧化碳礦化技術(shù)將廢氣注入玄武巖,1年內(nèi)形成穩(wěn)定碳酸鹽,長久封存。靜安區(qū)瓶裝二氧化碳作用
目前, 化學(xué)工業(yè)中二氧化碳作為化工原料的成熟應(yīng)用技術(shù)較少,其中較大規(guī)模的利用途徑是生產(chǎn)尿素(生產(chǎn)1噸尿素消納二氧化碳約0.7噸),少量應(yīng)用于生產(chǎn)水楊酸、碳酸酯及聚碳酸酯等。在傳統(tǒng)熱催化領(lǐng)域,克服二氧化碳熱力學(xué)穩(wěn)定性的策略之一是與高自由能底物反應(yīng)。這主要有兩條路徑:一是二氧化碳被氫氣還原生成甲醇等化學(xué)品;二是二氧化碳與環(huán)氧化合物等反應(yīng)生成環(huán)碳酸酯或聚碳酸酯(二氧化碳基聚碳酸酯)等化學(xué)品。此外,還可以通過二氧化碳催化重整、逆水煤氣變換等反應(yīng)制取合成氣,耦合合成氣下游化學(xué)品制備技術(shù)間接實(shí)現(xiàn)二氧化碳的化工利用;也可以通過光、電、離子液體等外場作用實(shí)現(xiàn)二氧化碳轉(zhuǎn)化為合成氣及化學(xué)品。靜安區(qū)瓶裝二氧化碳作用