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    傅里葉紅外氣體分析儀在二氧化碳捕集方面的應用

    點擊次數:864 發布時間:2022-11-15

    CCS技術(Carbon Capture and Storage 的縮寫,是將二氧化碳(CO2)捕獲和封存的技術。)可以分為捕集、運輸以及封存三個步驟,商業化的二氧化碳捕集已經運營了一段時間,技術已經發展得比較成熟,而二氧化碳封存技術各國還在進行大規模的實驗。

    一、二氧化碳捕集

    二氧化碳的捕集方式主要有三種:燃燒前捕集(Pre-combustion)、富氧燃燒(Oxy-fuel combustion)和燃燒后捕集(Post-combustion)。

    1.1燃燒前捕集

    燃燒前捕集主要運用于IGCC(整體煤氣化聯合循環發電系統)系統中,將煤高壓富氧氣化變成煤氣,再經過水煤氣變換后將產生CO2和氫氣(H2),氣體壓力和CO2濃度都很高,將很容易對CO2進行捕集。剩下的H2可以被當作燃料使用。

    該技術的捕集系統小,能耗低,在效率以及對污染物的控制方面有很大的潛力,因此受到廣泛關注。然而,IGCC發電技術仍面臨著投資成本太高,可靠性還有待提高等問題。

    1.2富氧燃燒

    富氧燃燒采用傳統燃煤電站的技術流程,通過制氧技術,將空氣中大比例的氮氣(N2)脫除,直接采用高濃度的氧氣(O2)與抽回的部分煙氣(煙道氣)的混合氣體來替代空氣,這樣得到的煙氣中有高濃度的CO2氣體,可以直接進行處理和封存。

    歐洲已有在小型電廠進行改造的富氧燃燒項目。該技術路線面臨的最大難題是制氧技術的投資和能耗太高,還沒找到一種廉價低耗的能動技術。

    1.3 燃燒后捕集

    燃燒后捕集即在燃燒排放的煙氣中捕集CO2,如今常用的CO2分離技術主要有化學吸收法(利用酸堿性吸收)和物理吸收法(變溫或變壓吸附),此外還有膜分離法技術,正處于發展階段,但卻是*的在能耗和設備緊湊性方面具有非常大潛力的技術。

    工業上,通常選用呈堿性的化學吸收液來吸收CO2,如:醇胺、鉀堿和氨水等。目前較為成熟的化學吸收法工藝多基于乙醇胺類水溶液,如單乙醇胺法(MEA法)和二乙醇胺法(DEA法)和甲基二乙醇胺法(MDEA法)等。

    近幾年新發展的化學吸收法工藝包括:混合胺法、空間位阻胺法、以及冷氨法等?;瘜W吸收法適用于氣體中CO2濃度較低時的CO2分離。

    從理論上說,燃燒后捕集技術適用于任何一種火力發電廠。然而,普通煙氣的壓力小體積大,CO2濃度低,而且含有大量的N2,因此捕集系統龐大,耗費大量的能源。

    二、二氧化碳運輸

    捕集到的二氧化碳必須運輸到合適的地點進行封存,可以使用汽車、火車、輪船以及管道來進行運輸。一般說來,管道是性價比非常合適的運輸方式。2008年,美國約有5800千米的CO2管道,這些管道大都用以將CO2運輸到油田,注入地下油層以提高石油采收率(Enhanced Oil Recovery,EOR)。

    三、AtmosFIR傅里葉紅外氣體分析儀在二氧化碳捕集方面的應用

    英國Protea公司在氣體分析領域擁有前沿的先進技術和專業的氣體分析設備。其中,AtmosFIR傅里葉紅外氣體分析儀系列產品廣泛應用于氣體分析領域,為客戶解決氣體分析的難題。北京樂氏科技作為英國Protea公司在中國區的總代理,承擔著該品牌系列產品在中國區的銷售和技術支持服務。我們的團隊將用專業的技術、嚴謹的態度、熱忱的服務為國內客戶提供氣體分析全套解決方案。

     

    protea atmosFIR-02.png

     

    目前,AtmosFIR傅里葉紅外氣體分析儀在二氧化碳捕集研究方面擁有廣泛應用。該分析儀測試氣體種類豐富,除非紅外活性氣體之外,可以覆蓋所有二氧化碳捕集研究方面氣體的檢測需求。通過先進的化學計量方法可以建立不同濃度范圍的氣體分析模型,在分析過程中儀器根據樣氣濃度自動切換量程范圍進行檢測。

    在二氧化碳捕集研究方面,傅里葉變換紅外光譜原理是強大且適合的一種分析手段。以下是AtmosFIR在二氧化碳捕集應用的參數展示:

     

    CO2捕集燃燒前.png

    CO2捕集-富氧燃燒.png

    CO2捕集-燃燒后(化學吸附).png

     




     

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