怎样回收二氧化碳

回收设备常用的二氧化碳回收和利用方法包括:

1、溶剂吸收法。

该溶剂用于吸收和解吸二氧化碳，二氧化碳浓度可达98%以上。该方法只适用于从低浓度二氧化碳废气中回收二氧化碳，工艺复杂，运行成本高。

2、变压吸附法法。

该固体吸附剂用于吸附混合气体中的二氧化碳，浓度可达60%以上。该方法只适用于化肥厂转化气中二氧化碳的去除，且二氧化碳浓度过低，不宜作为产品使用。

3、有机膜分离法。

采用中空纤维膜高压分离二氧化碳，只适用于气源清洁、二氧化碳浓度要求不高于90%的场合。目前，该技术在中国还处于发展阶段。

4、催化燃烧法。利用催化剂和纯氧将二氧化碳中的可燃杂质转化为二氧化碳和水。该方法只能去除可燃性杂质，能耗高、成本高，已被消除。

上述方法产生的二氧化碳处于气态，需要在液体储存和运输之前通过吸附蒸馏进一步净化和液化。吸附蒸馏技术是上述方法连接过程中必须采用的一种通用技术。

根据电力研究所(EPRI)的研究，在发电厂使用氨水洗涤可以减少10%的二氧化碳排放量，而旧的氨水洗涤方法可以减少29%的二氧化碳排放量。

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全球新的二氧化碳回收和捕获技术正在加速其发展。

1、二氧化碳脱除新溶剂:巴斯夫公司和日本JGC公司已经开始联合开发一种新技术，可以将天然气中二氧化碳的脱除和储存成本降低20%。该项目得到了日本经济产业省的支持。利用乙醇胺等吸收剂，可从燃烧过程产生的烟气中捕获二氧化碳。然而，再生吸收剂需要额外的能源消耗。就平均能耗而言，从烟气中回收二氧化碳的能耗约为千卡/千克二氧化碳，这通常是不经济的。日本三菱重工业(MHI)和关西电力(KEPCo)合作开发了一种新工艺，可以给二氧化碳回收路径带来新的变化。三菱重工发现的新型二氧化碳吸收剂是空间位阻胺KS-1和ks-2，它们需要的能量比mea低20%左右。由于KS-1和ks-2的耐热性和腐蚀性均优于平均值，因此在工作过程中胺的总损失约为常规吸收剂的1/20。对于能源成本不高的地区，大型机组采用新工艺，二氧化碳回收成本(包括压缩成本)约为20美元/吨二氧化碳，比基于MEA的传统方法低30%左右。三菱重工已经在马来西亚的尿素工厂验证了这项技术，该工厂每天可以从烟气中回收吨二氧化碳。

2、以氨水为基础的新工艺:Powerspan公司开发了利用氨水溶液从电厂烟气中捕集二氧化碳的生态捕集工艺。这是该公司与美国能源部国家能源技术实验室(NETL)联合研究的结果。BP替代能源公司和Powerspan公司正在开发和验证基于氨的二氧化碳捕获技术，该技术将用于燃煤电厂商业化。这种燃烧后二氧化碳捕获工艺适用于现有燃煤发电机组和新建燃煤电厂的改造。采用生态捕集技术与电催化氧化技术相结合，利用氨水吸收大量的二氧化硫、氮氧化物和汞。二氧化碳处理步骤设置在生态系统二氧化硫、氮氧化物和汞去除步骤的下游。根据美国国家能源技术实验室(NETL)对氨水吸收二氧化碳的研究，采用传统的平均法脱除二氧化碳。二氧化碳负荷能力(二氧化碳/kg吸收剂吸收量)低，设备腐蚀率高。胺会被其他烟气成分降解。同时，吸收剂再生的能耗较高。相比之下，氨水具有高负荷能力，无腐蚀问题，在烟气环境中不会降解。它可以减少吸附剂的补充量，再生所需能量少，成本比MEA低得多。特别是NETL公司采用的动力跨公司开发的氨水工艺，与传统胺相比，具有蒸汽负荷小(Btu/lb二氧化碳)、生产浓缩二氧化碳载体、化学成本低、副产品畅销、实现多污染物控制等优点。

3、近年来，二氧化碳吸附技术对工业和食品级二氧化碳的标准要求越来越高。然而，以溶剂吸收法、变压吸附法分离法、有机膜分离法及催化燃烧法回收的二氧化碳产品未能符合食品级标准的要求，在工业上的应用亦有限。美国一种新开发的超级海绵材料可以吸收发电厂或汽车排气管排放的大量二氧化碳。作为一种净化温室气体的新方法，这种超级海绵材料比现有的方法(包括水溶液处理)更有效、更便宜。美国密歇根大学的研究人员用化学合成制造了这种海绵材料。这种材料被称为金属有机骨架(MOF)混合物，是一种由有机连接基团和金属团簇组成的稳定的结晶多孔材料。据报道，这种MOF可以很好地捕获二氧化碳。是它的化合物之一吗，财政部？在中等压力(约3.0MPa)下，它能在室温下捕获W%(33.5mmol/g)的二氧化碳，远远超过任何其他多孔材料的二氧化碳储存能力。超级海绵MOF-是通过连接规则的八面体Zn4羧酸团簇与有机基团而形成的。这种材料有一个非常高的表面积为4平方米/克，相当于每克材料约4个足球场的面积。捕获二氧化碳后，轻微加热，气体很容易释放出来，可用作各种反应的试剂，包括聚碳酸酯建材的聚合工艺和软饮料的碳酸化。

4、使用低温超导管使二氧化碳更容易捕获最近的一项科学研究成果表明，由先进的陶瓷材料制成的微管通过控制燃烧过程，有望将发电厂的温室气体排放量减少到几乎为零。这种材料被称为LSCF，具有从空气中过滤氧气的显著特征。通过这种方式，在纯氧中燃烧燃料，可以产生几乎纯净的二氧化碳气流，而纯净的二氧化碳具有潜在的商业用途，可以再加工成有用的化学品。LSCF是一种相对较新的材料。它最初是为燃料电池技术开发的，在许多国家已经研究了几十年。它主要用作燃料电池的阴极。

5、二氧化碳分离膜过滤美国德克萨斯大学的工程师和技术人员开发的改良塑料材料可以极大地提高从天然气中分离二氧化碳的能力。这种新的聚合物薄膜可以自然地模仿电池薄膜上的小孔。根据它们的形状，其独特的沙漏形状可以有效地分离分子。7年10月科学和工业研究组织的评估表明，它可以从甲烷中分离出二氧化碳。就像海绵一样，它只吸收特定的化学物质。新型塑料可以让二氧化碳或其他小分子通过沙漏状的孔隙，而天然气(甲烷)不会通过这些孔隙迁移。这种热重排(TR)塑料优于传统的隔膜，可以通过孔隙分离二氧化碳。本尼·弗里曼教授的实验室研究还表明，热重排塑料薄膜的分离速度也更快，比传统薄膜去除二氧化碳的速度快几百倍。

6、7年10月中旬，哥伦比亚大学的科学家宣布，他们正在加速开发直接从大气中捕获二氧化碳的工业技术。根据分析，全球温室气体中50%的二氧化碳可以通过这种方式从分散和流动的排放源中捕获，甚至不需要碳捕获和储存(CCS)技术。据统计，大型驻点排放源产生的二氧化碳超过0.1MT/a。弗兰克·泽曼提出的技术是基于克劳斯·拉克纳之前在哥伦比亚大学的工作，该工作已经建立了这种特殊的空气捕获过程的热力学的可行性。克劳斯·拉克纳(KlausLackner)于年首次提出从空气中去除二氧化碳，以达到碳捕获和储存的目的。新的研究结果已经发表在7年11月版的《环境科学与技术》上。

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7、7年11月下旬，澳大利亚LINC能源公司宣布与BioCleanCoal成立一家60-40%的合资企业，开发藻类生物反应器，用于将过程中的二氧化碳转化为氧气和生物质。该公司是一家生物反应器公司，负责开发从合成气到石油的Chinchilla地下煤气化（UCG）。合资企业将开发生物反应器，通过光合作用将二氧化碳转化为氧气和固体生物质，以可持续和安全的方式从大气中去除二氧化碳。林肯能源公司将在明年投资万澳元，开发一个在钦奇拉运营的原型。Biocleancoal是一家生物技术公司，专门利用藻类将二氧化碳转化为氧气和生物质。