开发利用煤层气 减少CO2排放

开发利用煤层气可以从根本上保障煤矿安全生产,避免煤层气这种不可再生资源的浪费,还在减少温室气体排放、改善大气环境方面具有非常重要的意义。系统地阐述了晋城矿区煤层气的赋存、抽采及利用情况。     

有机胺溶液吸收CO2的研究评述

论述了有机胺溶液吸收CO2的方法特点、存在问题、应用现状及研究进展,对今后的研究方向提出了建议.     

pH值调节剂对CO2吸收富液解吸能耗的影响

在0.2mol/LMEA、DEA和MDEA吸收CO2饱和溶液的解吸过程中加入一定量的己二酸和辛二酸,对解吸能耗和CO2析出速率的影响进行了实验。发现加酸后在其它解吸实验条件不变情况下,CO2析出速率加快,且加酸剂量在0～0.6g范围内,CO2解吸速率与加酸量成正比。对加酸前后的CO2解吸能耗进行了计算和比较,发现在解吸过程加酸后解吸CO2的能耗率明显减少,且能耗减少量随加酸量的增加而增大。研究结果表明,采用pH值调节法可降低CO2解吸过程的能耗,加快解吸速率。     

温室气体减排与CO2资源化宏观研究与探讨

介绍了近一段时间全球温室气体减排的进展及面临的形势,并预测了未来二氧化碳的排放趋势.着重对CO2的资源化问题进行了分析和探讨,从CO2作为再生资源的角度讨论了CO2的回收、利用和处置技术;同时指出资源化问题存在的挑战和负面影响.证明CO2资源化对温室气体减排作用不明显,应大力提倡"无悔"行动.最后从热力学角度分析了CO2问题的本质.     

合成多胺类离子液体对CO2与CO的吸收特性研究

为了研究离子液体对高炉煤气中CO_2与CO的吸收特性,本文在冰水浴下合成了以四乙烯五胺提供阳离子,4种有机酸(甲酸、乙酸、丙酸和乳酸)提供阴离子的4种多胺类离子液体,红外光谱表征结果显示,合成物系是具有目标结构的离子液体。常温常压下,对CO_2吸收的对比实验表明质量分数为50%的四乙烯五胺甲酸盐水溶液吸收效果最好,对CO_2摩尔吸收量达到1.22 mol,同时温度的升高不利于四乙烯五胺甲酸盐离子液体对CO_2的吸收。合成多胺类离子液体水溶液对CO、N_2无吸收作用。在对模拟的CO-CO_2混合气体吸收实验中,多胺类离子液体对CO_2具有选择吸收作用。其中四乙烯五胺甲酸盐离子液体对CO_2摩尔吸收量最高,能够达到0.51 mol。     

低浓度碱强化钢渣固定CO2研究

本文对低浓度碱强化钢渣固定CO2进行研究。实验在单因素条件下考察碱渣比、搅拌速度、反应温度和液固比对钢渣固定CO2的影响。研究结果表明：碱渣比、搅拌速度、反应温度和液固比过高或过低均不利于碳酸化反应的进行;碱渣比8%、搅拌速度400rpm、反应温度80℃、液固比4:1是强化钢渣固定CO2的最佳条件。在最佳条件下以电镀废水替代低浓度的碱进行钢渣固定CO2实验,结果显示电镀废水的强化效果达到了纯水的160%,纯碱的75%-100%。     

锆酸锂的合成及其吸收CO2性能研究

以纳米级四方相ZrO2(t)为反应物,采用高温固相法合成了在高温下可直接吸收CO2的Li2ZrO3材料。用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线粉末衍射仪(XRD)分别分析了所合成材料的表面与结构特征,使用热重分析仪(TG)研究了Li2ZrO3材料吸收CO2的性能。实验结果表明,吸收温度影响材料吸收CO2的性能,500℃下Li2ZrO3材料具有最佳的CO2吸收性能。此外,CO2气体流量、Li2ZrO3材料样品重量以及升温速率均影响材料吸收CO2的性能。     

紫茎泽兰生长对CO2的固定能力研究

文章分析紫茎泽兰的生物产量,探讨紫茎泽兰对CO2减排的作用.结果表明,云南省紫茎泽兰生物产量为1.76亿t,吸收CO22.48亿t,碳贮量达0.0712 PgC;每生长1t紫茎泽兰可吸收CO21.41t.     

锆酸锂的合成及其吸收CO2性能研究

以纳米级四方相ZrO₂(t)为反应物,采用高温固相法合成了在高温下可直接吸收CO₂的Li₂ZrO₃材料。用扫描电子显微镜（SEM）、X-射线粉末衍射仪（XRD）分别分析了所合成材料的表面与结构特征,使用热重分析仪（TG）研究了Li₂ZrO₃材料吸收CO₂的性能。实验结果表明,吸收温度影响材料吸收CO₂的性能,500℃下Li₂ZrO₃材料具有最佳的CO₂吸收性能。此外,CO₂气体流量、Li₂ZrO₃材料样品重量以及升温速率均影响材料吸收CO₂的性能。     

CO2排放约束下的广东省电力发展研究

为应对气候变化,我国承诺到2020年将单位GDP的CO2排放比2005年降低40 %～45%,广东省也有必要采取相应的减排措施.为此构建了广东省电力系统的能源技术模型以分析广东省电力的CO2排放和减排对策.应用模型分析了在三种减排约束下广东省至2020年电力的发展情景,以及相应的能源消费和CO2排放趋势.分析结果显示广东省电力部门至2020年合理的CO2减排目标可在将单位供电的CO2排放比2005年降低25%左右,主要减排措施包括:继续发展核电,核电装机的比例由2007年的5.8%提高到20%左右;关停200 MW以下小火电约8 000 MW;大力发展风电,风电装机比例由2007年的0.4%提高到10%以上;此外,还需适当发展天然气发电.     

CO2混相调节剂驱油机理室内研究

为了深入了解混相调节剂降低CO_2/原油最小混相压力的作用,测试CO_2混相调节剂降低最小混相压力的机理,开展了室内实验,并深入研究调节剂的效果。实验结果表明,混相调节剂可以降低CO_2/原油表面张力、促进CO_2抽提原油轻质组分效果、增加CO_2在原油中溶解度、降低原油黏度的作用;其中,主要的机理为降低表面张力和提高抽提轻质组分效果;当原油中调节剂质量浓度达0.3%以上,气液表面张力消失,达到混相;加入调节剂后,采出端气体突破时,CO_2萃取、抽提轻质烃体积百分数增加14倍以上。调节剂作用机理研究,深入了对调节剂改善CO_2驱油效果的认识,并对进一步筛选和研发新型调节剂具有指导意义。     

K2CO3活化合成的甘蔗渣衍生多孔碳用于CO2吸附

环境中化石燃料的大量使用导致CO₂浓度不断增加,这是全球变暖的主要原因。为了解决这一问题,开发一种高效廉价的吸附材料至关重要。以甘蔗渣为碳源,尿素为N源,通过碳化和K₂CO₃活化制备出N掺杂多孔碳。多孔碳的物理化学性质用N₂解吸等温线、傅里叶红外光谱、元素分析、扫描电子显微镜观察和X射线衍射等方法进行表征。结果表明：该材料具有高度发达的孔隙、较高的N含量和较高的石墨化程度。当尿素与甘蔗渣混合比是2、碳化温度是800℃、K₂CO₃浸渍比是3时,多孔碳的比表面积高达2 486.67 m²·g^-1,同时CO₂吸附量高达250.73 mg·g^-1。由此可见以廉价的甘蔗渣制备N掺杂的多孔碳用于吸附CO₂具有广阔的应用前景。     

TETA溶液脱除模拟烟气中CO2的试验研究

CO₂作为全球温室气体,正在危害人类赖以生存的环境,而工业上现正在大力发展有机胺溶液用于脱除烟气中的CO₂,并已得到了广泛的应用和极好的发展趋势.由于三乙烯四胺（TETA）溶液具有稳定性好、吸收效率高等优势,再对比传统胺试剂试验的浓度,试验选取0.2~0.8 mol/L体积浓度范围的TETA作为吸收剂吸收模拟烟气中的CO₂.当温度在25~40℃时,其温度对CO₂吸收速率的影响不明显;当溶剂体积浓度在0.2~0.8 mol/L和CO₂体积分数在10%~18%时,溶剂体积浓度和CO₂体积分数对CO₂吸收速率的影响明显.     

超临界CO2萃取裂殖壶藻粗脂工艺研究

研究超临界CO_2萃取裂殖壶藻粗脂的最佳条件,利于后续制备生物柴油.通过单因素试验考察超声波预处理、原料湿度以及不同携带剂对裂殖壶藻粗脂萃取率的影响,并通过正交试验优化设计试验条件.研究结果表明:超声强化虽然对产油量影响不大,但是通过预处理缩短了反应时间;试验前最好对微藻藻粉进行干燥处理.经对比甲醇、乙醇和乙酸乙酯,发现萃取率由大到小依次为:甲醇,乙醇,乙酸乙酯,考虑到甲醇的毒性和安全问题,可使用乙醇做携带剂.超临界CO_2萃取裂殖壶藻粗脂试验最佳工艺条件为:压力40MPa,温度65℃,时间1h,液固比1∶1.在最佳工艺条件下萃取率可达18.7%.     

尿素辅助模板法合成介孔氮掺杂CeO2及其CO2捕获应用研究

以硝酸铈为前驱物,以尿素为助剂,采用一种简单的模板法合成了介孔氮掺杂CeO₂材料.利用X射线衍射仪(XRD)、吸附-脱附仪(BET)、透射电子显微镜(TEM)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等设备对合成材料进行表征.多种测试结果证明:试验得到的纳米材料具有均一的介孔结构和较高的比表面积(124.8 m²·g^-1)并掺杂了氮元素.同时,测定了介孔CeO₂材料对于CO₂的吸附性能,并研究了氮掺杂对CeO₂材料的CO₂吸附性能的影响.结果表明:相比未掺杂氮的介孔CeO₂,氮掺杂的介孔CeO₂具有更好的CO₂吸附性能和循环吸附脱附性能.     

油藏埋存CO_2泄漏机制及故障树分析

利用故障树分析法,结合油田CO_2驱和埋存示范区泄漏及环境监测结果,对油藏埋存CO_2发生泄漏的途径和泄漏机制进行分析,并对CO_2驱和埋存示范区进行环境监测。结果表明:对圈闭性很好的油藏,井的密封性失效(包括套管和井口设施损坏)、固井不完善及水泥环腐蚀是造成CO_2泄漏的主要原因;整体上,埋存于地下的CO_2没有发生大规模的泄漏,但在近井土壤中CO_2含量有增加的趋势,越靠近井口土壤中CO_2含量越大,表明CO_2通过井内套管柱或不完整水泥环发生了微量泄漏。故障树分析结果对CO_2埋存区的泄漏监测和预防具有指导意义。     

氧化吸收法同步脱除燃烧烟气中SO2，NOx和CO2的化学热力学及其评价

湿化学法同步脱除烟气中气态污染物是燃烧源大气污染控制的重要方法之一,为探究采用不同氧化吸收策略同时脱除燃烧烟气中SO_2,NO_x和CO_2的可行性,基于化学热力学原理,分析了9种联合氧化吸收策略的性能,具体的氧化吸收策略包括:H_2O_2-NH_3·H_2O,H_2O_2-MDEA,H_2O_2-NaOH,O3-NH_3·H_2O,O3-MDEA,O3-NaOH,NaClO_2-NH_3·H_2O,NaClO_2-MDEA和NaClO_2-NaOH,并提出新的动态加权法对其性能进行综合评价。结果表明:上述所有策略均具有SO_2,NO_x和CO_2捕获的可行性。O3-NaOH,NaClO_2-MDEA和NaOH做吸收剂的氧化吸收溶液分别对单一脱硫、脱硝和脱碳效果最好。当综合考虑同步脱除SO_2,NO_x和CO_2时,NaClO_2-MDEA优于其他策略,其结果可为燃烧烟气中的气体污染物的联合脱除提供参考。     

介孔CoFe/CeO2催化剂CO2与甘油干重整制合成气的实验研究

利用生物柴油副产物甘油和CO₂干重整制取高附加值合成气，关键是高性能催化剂的选择和研究。通过胶体溶液燃烧法制备了CoFe/CeO₂催化剂，在固定床反应器中，温度范围650～800 ℃条件下，研究了CO₂与甘油干重整过程中的催化活性和稳定性。结果表明，胶体溶液燃烧法制备的CoFe/CeO₂催化剂具有典型的介孔结构，比表面积为33.4～40.8 m²/g，表现出了活性组分Co-Fe与载体CeO₂较强的相互作用。 7CoFeCe显示出了较好的干重整催化性能，750 ℃下甘油转化率达84.8%，CO₂转化率达19.9%。随着温度的升高，CO₂转化率提高，在800 ℃下，CO₂转化率达到了30.3%，表明高温有利于逆水汽变换反应。稳定性实验表明，介孔CoFe/CeO₂催化剂具有较好的干重整稳定性。     

CO_2+O_2地浸采铀污染物的产生及SRB治理探索试验

CO2+O2地浸与酸法地浸相比,具有显著的环保优势,但也会对地下水造成一定的影响,如在生产过程中可能产生SO2-4、Mn2+和其他重金属离子.本文阐述了CO2+O2地浸采铀污染物的产生机理,开展了SRB治理污染物的探索性试验.主要研究了不同p H、不同氮气压力下SRB处理还原硫酸根的效果,结果表明,p H值对SRB还原硫酸根有很大影响,当p H值为6~8时,SRB还原硫酸根的效果最好;与氮气加压条件相比,没有氮气加压的情况下,SRB还原硫酸根的效果更好;SRB能在一定的溶解氧水平下存活,并且还原硫酸根的效果更好.     

基于非离子表面活性剂的高压CO2泡沫稳定性试验

针对壬基酚聚氧乙烯醚系列非离子表面活性剂,利用高温高压可视化泡沫仪,在不同温度、压力和矿化度条件下对CO2泡沫性能进行测试,分析(聚氧乙烯基)EO聚合度、矿化度、压力和温度对CO2泡沫性能的影响。同时通过驱替试验对CO2泡沫作为驱油剂的封堵和流度控制能力进行测试,并与高温高压泡沫仪的试验结果进行对比,分析泡沫仪测试的泡沫综合性能指数与泡沫在驱替试验中的阻力系数的相关性。结果表明:随着EO聚合度的增大,表面活性剂的亲水性增加,所产生CO2泡沫的性能及稳定性提高;泡沫液矿化度增大、压力增大和温度升高都会导致CO2泡沫性能下降。驱替试验结果揭示了表面活性剂分子结构对CO2泡沫的影响,对CO2泡沫用非离子表面活性剂的设计和性能提高具有指导意义。