二氧化碳的回收与利用

二氧化碳的回收与利用

周传国

身份证号码：372401197010291514

摘要：近年来，我国化工工业规模不断扩大，国民经济发展迅速，但二氧化碳气体排放量也在日益增加，导致环境污染问题日趋严重。节能减排政策的实施，不仅需要减少二氧化碳气体的产生，还需要回收产生的二氧化碳气体。解决这一问题最有效、最快的方法是开发一种高效稳定的二氧化碳回收和再利用技术，这是现代化工行业发展的两个重要方向。在化工企业的生产过程中，加强二氧化碳的回收再利用，可以减少污染物排放，提高资源配置效率。基于此，本文简要分析了二氧化碳气体的回收和再利用。

关键词：二氧化碳；回收利用；效益

引言

全球变暖是全人类都面临的问题。随着人们越来越意识到空气污染对人类社会发展的巨大危害，各国都在努力控制大气中的二氧化碳。二氧化碳气体是所有人类生命活动不可缺少的碳源，也是导致温室效应的罪魁祸首。对于二氧化碳气体，可以采用有效、可循环利用的技术对其进行回收处理，并将其重新应用到制造业生产、农业经济、轻工业等领域，实现循环利用，最大程度提高资源利用效率，实现节能减排。二氧化碳气体的回收和再利用有多种技术，在实际应用中，为提高二氧化碳回收利用效率，从技术角度结合其特点，分析回收利用现状和需求，选择合适的技术，进行有效的分离回收，最终实现二氧化碳的合理应用，提高资源利用效率。

1. 二氧化碳综合利用的必要性

随着化工行业的发展，我国温室气体排放量也在逐年增加。随着国际碳排放交易体系（JT）的建立和清洁发展机制（CDM）的实施，温室气体排放的市场化配置正慢慢开始从发达国家转向发展中国家。发达国家对温室气体减排抵消额越来越大，而且速度越来越快。我国已成为发达国家的主要贸易目标，而我国自 2012 年开始实施二氧化碳减排义务，但随着进出口贸易逐步深化、大气中二氧化碳减排措施的缺失，以及我国国内温室气体排放不可调和的矛盾日益突出，加快二氧化碳气体回收利用的研究更必要和迫切。加强二氧化碳气体资源综合利用，对于发展循环经济、建设资源节约型社会、解决水资源短缺和环境阻力不可调和的矛盾具有现实意义。

2. 二氧化碳回收技术分析

2.1 物理吸收技术

常用的物理吸附技术需要在低温高压的条件下，使用水、聚酯类等作为吸附剂。二氧化碳气体在有机溶剂中的相对分子质量受压力条件的影响很大，因此需要通过改变反应过程中的压力条件，以实现二氧化碳气体的分离去除目的。控制这一具体方法的关键是选择溶解度高、安全无毒、产品性能稳定的吸收剂。常用的物理吸收技术有聚乙二醇二甲醚法和碳酸丙烯酯法。在使用碳酸丙烯酯法时，必须将压力调至1.3MPa以上，才能有效脱除流动气体中的二氧化碳。

2.2 化学吸收技术

化学吸收技术是原料气与化学溶剂在系统中发生反应，并加入表面活性剂吸收二氧化碳气体，使其成为富液，然后进入氧化塔反应生成二氧化碳气体，最后进行分离吸收。当二氧化碳气体通过化学吸收技术回收时，需要注意脱硫系统和氧化塔的反应力以及控制环境温度所需的条件。对于化学吸附的具体过程，需要选用使用寿命长，不易挥发，不会出现有害杂质的吸附剂。

2.3 膜分离技术

使用由聚合物材料制成的膜分离具有不同渗透性的气体。在选择使用膜分离技术回收二氧化碳气体时，无论选择何种膜，都必须确保二氧化碳气体的高渗透性。化工企业生产中常用的膜有聚苯醚、合成纤维、乙基纤维素等。近年来，聚苯醚改性薄膜、含二胺聚碳酸酯复合膜等新型高分子复合材料的应用越来越广泛。与其他技术相比，膜分离法操作相对简单，运行成本低，实际应用的具体要求低，发展潜力大。

3. 二氧化碳利用技术分析

3.1 二氧化碳在农业生产中的利用

二氧化碳是一种廉价的原料，经分离回收后，可应用于蔬菜、瓜果的保鲜、粮食的贮藏。现代仓库中注入二氧化碳，可有效防止粮食、蔬菜腐败变质，延长保质期。其使用原理是利用高浓度的二氧化碳，使蔬菜和谷物处于缺氧状态，而二氧化碳的抑制作用可以延缓细菌、昆虫和真菌的生长，降低食物中过氧化物的含量，改善食物的健康。同时，二氧化碳还可用于人工降雨，满足作物灌溉需求，解决干旱问题。

3.2 二氧化碳作为化工原料的利用

二氧化碳气体本身也是一种重要的工业原料。可用于生产磷酸二铵、碳酸钾等化工产品，也可用于碳酸饮料、啤酒、汽水等生产中。现代仓库中常充满二氧化碳气体，可有效防止食品中细菌、真菌、虫子的滋生，保存和保持食品原有的特殊风味和营养成分。根据相关资料的研究内容，二氧化碳气体进入浓贮室时，当氢离子浓度达到1%～3%时，长期贮藏期可达30天，几乎可以保持现有的新鲜度。含60%的二氧化碳气体，二氧化碳气体能迅速穿透蛋壳，加入蛋清，减缓蛋白质和脂肪如水的形成，从而达到保鲜的最终目的。在食品生产加工中，固体物质二氧化碳气体（CO2）一方面用作冰箱制冷剂来保存易腐烂的蛋白质食品，另一方面，二氧化碳气体也可用于人工降雨。据统计，我国食品行业每年对二氧化碳气体的需求量在100万吨以上，化工行业管理部门的需求量在1000万吨以上。

3.3 二氧化碳在煤化工生产中的利用

在现代煤化工企业的具体生产过程中，一些生产企业结合二氧化碳气体的物理特性，可以回收二氧化碳气体，但对设备和技术手段的具体要求很高。干粉灭火器的制作是其中最重要和不可缺少的部分，在社会现实中赢得了高度的反响，并获得了社会各界的广泛认可。超临界萃取的优良技术是目前二氧化碳气体回收利用的重点，这项技术并不复杂，操作比较简单，回收效率高，整体操作流程比较稳定，可以大大提高化工企业的生产效率。而且本研究领域的氧化还原反应稳定性高，在规模化生产中获得良好的加工工艺效果。就目前化工企业的生产而言，能够回收二氧化碳气体作为萃取剂，有助于大规模的化学生产。煤化工生产过程中经常使用二氧化碳的化学转化。二氧化碳通过化学反应转化为其他化学成分并重复使用，大大提高了碳元素的利用率。总的来说，二氧化碳的化学转化是煤化工生产中应用最广泛的二氧化碳减排技术。目前，大多数公司都在化学生产中使用二氧化碳，并将其转化为适合更多工业生产的化合物。

结语

基于以上分析，随着专业技术人员对二氧化碳回收及利用技术的不断探索、创新和优化，积累了大量丰富的实践经验。此外，随着二氧化碳气体回收利用技术的不断发展和高性能有机溶剂的广泛应用，在提高资源循环利用率、优化网络运行、产生可观经济效益等方面，应进行更多的探索性研究，在解决环境问题的同时，提高资源利用效率。

参考文献

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