温室气体CO_2的控制和处理研究进展

根据世界经济发展的进程计算,由燃烧化石燃料排放CO_2到下一世纪将从1990年的60亿吨碳增加到200亿吨碳。其结果将使大气中CO_2浓度水平比工业化前的280ppm提高3倍。地球表面变暖,其后果是使下一世纪内气候发生强烈变化,为了限制气候变化引起的风险,必须减少CO_2排放量。减少CO_2向大气中的排放量有各种方案。可以应用各种工艺从烟道气中回收CO_2,如化学吸收、提取CO_2、膜技术分离C0_2以及利用双气体汽轮机和蒸汽与CO_2气体气轮机循环等方法回收CO_2。另一个重要的研究方面是将CO_2气体作为资源加以利用,将CO_2转换为汽油、甲醇、合成液态碳氢化合物等。利用CO_2提高油收率是地下贮存CO_2的一项积极措施,它既回收了有价资源——石油,又为CO_2的最终归宿提供了一条有效的处置途径。海洋处置CO_2的技术方案目前尚处于实     

单一与复合固体吸收剂去除低浓度CO_2的性能比较

低浓度放射性14CO_2废气,越来越受到人们的关注,基于酸碱中和反应原理的碳酸化技术具有高效、快速的优点,是解决这一问题的主要技术之一。NaOH、CaO和Na_2CO_3等常见吸收剂,在单独使用时存在着吸收能力不足、用量大等问题,本研究模拟低浓度放射性14CO_2气体,制备了NaOH-Na_2CO_3和CaO-Na_2CO_3复合吸收剂。结果表明,NaOH-Na_2CO_3具有最高的吸收性能(1639.06 mg/mol),相比单一吸收剂,复合吸收剂明显提高了对CO_2的吸收能力;复合吸收剂在吸收过程中,除了气体直接与吸收剂组分发生反应以外,Na_2CO_3与CO_2反应生成的NaHCO_3,与NaOH或Ca(OH)_2反应生成Na_2CO_3或CaCO_3,促进对CO_2的吸收反应。     

断层气体中氢气和二氧化碳气体的成因及其与断层活动的关系

<正> 活动断层裂隙带中的气体具有高H_2和(或)高CO_2浓度的特征。主要气体种属(H_2或CO_2)与断层所切割的岩相有关。沉积岩中CO_2的浓度随温度而变化,这一证据及CO_2的δ~(13)C值(约为-20‰)表明,CO_2来自于有机质。含大理石的角砾状片麻岩中的CO_2(δ~(13)C值为-5—-20‰),可能是有机质衍生的CO_2与大理石相互作用而产生的,或者可能是岩浆派     

封储二氧化碳泄漏监测技术的研究进展

二氧化碳(CO_2)的持续排放被认为是目前全球变暖的主要原因之一,而CO_2捕集与封存(CCS)技术是近年来提出的一种大规模、低成本的碳减排技术。在CCS技术中,由于封存在地下的CO_2可能会发生逃离封存区域、向封存位置以外的区域泄漏或渗漏的现象,一旦发生泄漏,将会对环境以及周围生物造成影响,甚至破环生态环境平衡,所以对于可能泄漏或渗漏CO_2的监测与识别是CCS系统安全保障的重要环节。概述了CCS技术及其发展历程,分析了CO_2地质封存潜在的泄漏风险,并总结了目前国内外在封储CO_2泄漏监测技术或方法方面的研究进展,为CO_2以及天然气等其他气体封储安全监测提供理论支持。     

中国城镇污水处理厂温室气体排放时空分布特征

城镇污水处理厂由于运行过程中能够大量产生二氧化碳(CO_2)、甲烷(CH_4)和氧化亚氮(N_2O),而被视为重要的人为温室气体释放源.采用基于污染物削减量的排放因子法建立了2014年中国城镇污水处理厂温室气体(CO_2、CH_4和N_2O)排放清单,并分析温室气体排放的时空分布和影响因素.结果表明,2014年中国城镇污水处理厂温室气体排放总量(以CO_2-eq计)为7 348.60 Gg,CO_2、CH_4和N_2O排放量分别为6 054.57 Gg、27.47 Gg(769.08 Gg,以CO_2-eq计)和1.98 Gg(524.95 Gg,以CO_2-eq计);各省份间排放量差异明显,华东地区排放量较高,西北地区排放量较低,西藏几乎没有排放,2005~2014年这10年间中国通过城镇污水处理厂排放的温室气体总量增长了229.4%,CO_2、CH_4和N_2O的涨幅分别为217.9%、217.9%和520.3%;地区经济的发展水平和污水处理量与当地城镇污水厂温室气体释放量相关性最大,人均蛋白质供应量与城镇污水厂N_2O产生量密切相关.     

温室效应对气候的影响

“气侯改变是一种有害的趋势”这是联合国环境规划署执行主任托尔巴先生在世界气侯与发展会议上所作发言中的评述,他指出,气侯变暖的警钟已向我们每个人敲响,这种由于温室效应而引起的大气增温是全球性的问题,没有人能够阻止这一改变,也没有人能够超脱。一、气候变暖以及影响所谓温室效应是指由于人类活动和现代工业化的发展,使用石化燃料大量增加,使排入大气中的CO_2等废气相应增多以及森林大量砍伐,空气中CO_2气体没被植物所吸收。CO_2气体增多,使太阳的短波辐射可透过大气层射入地面,而地面增温后所放出的长波热辐射却被大气中的CO_2所吸收,使大气增温。的确,在过去的100年间,地球的平均气     

酒精发酵废气的综合利用

目前,我国的酒精和酿酒工业主要是用淀粉类和糖类原料来发酵生产。在发酵法生产酒精和白酒的过程中,同时也产生大量的CO_2气体,当CO_2气体通过发酵料层,逸出料液界面时,会带走部分酒精,根据实     

流体包裹体中笼形水合物引起的气体不均匀分配的理论和应用问题

在低温显微测温分析过程中,笼形水合物可能会形成于含水的、富气体的流体包裹体中。气体在笼形水合物和残留流体之间的不均匀分配,是温度、压力和总成分的函数。尤其是在含多成分气体的包裹体中,各种气体在笼形水合物中的选择性分配会强烈影响显微测温资料的解释。气体在残留流体中亏损(被笼形水合物吸收)的绝对程度,依赖于气体成分以及水和富气体流体的相对比例。笼形水合物体系中的平衡相关系可以模式化,以便作笼形水合物存在的校正。CO_2-CH_4-H_2O的定量模拟以及CO_2-N_2-H_2O、N_2-CH_4-H_2O和H_2S-CH_4-H_2O的研究,指示了气体不均匀分配的方向和程度以及笼形物的温度-压力-成分的稳定性。例如,在地质上合理的压力范围内,H_2S和CH_4在笼形水合物中的分配远比N_2强而在CO_2和CH_4之间,及在CO_2和N_2之间的分配方向则是温度、压力和成分的相对含量的函数。 单气体系和双气体体系之间的实验数据的对比以及John等(1985)的模式表明,该模式能正确地预测笼形化合物稳定性,因而对流体包裹体的研究很有用。     

酸度计间接测定大气中CO_2含量

美国国家海洋与大气管理局的官员坦斯指出,由于矿物燃料消耗量不断增加和热带森林的大量砍伐,几个世纪以来,大气中的CO_2浓度不断升高。据目前监测的结果表明,全球的CO_2平均浓度已升高到350PPm。根据目前情况来看,到下世纪大气中CO_2的浓度可能会达到375PPm。由于CO_2是一种无毒的气体,不具有生理学上有毒的活性,所以人们一般忽视它们,然而由于CO_2的存在以及逐年的累积,     

综合利用化肥生产中多余CO_2气

我厂在生产过程中有大约6000m~3/h的CO_2气体放空,纯度:CO_2≥98.5％(干基体积比),惰气≤1.5％(干基体积比),S<10ppM。而CO_2在食品、消防、铸造、炼钢、焊接、制糖、制碱等方面用途十分广泛,特别是在食品保鲜方面,CO_2具有静菌作用,能抑制微生物的活动,是一种不加任何防腐剂的最好保鲜方法,是目前果菜贮运上最重     

CO_2气体对钢渣组成和性能的影响

热态钢渣降温过程中,对f-CaO有效消解同时实现钢渣渣性能的协同改善是热态钢渣处置的发展趋势。结合热力学分析与实验研究,利用CO_2、CO_2+水蒸气组合气、空气、空气+水蒸气等组合气体对钢渣进行处理,研究气体对物相组成、水化特性、安定性及胶凝性的影响。结果表明:在不同气氛下对钢渣处理后,通过钢渣化学组成、物相、微观结构分析,发现不同气氛对钢渣中f-CaO的消解能力由大到小排序分别是CO_2+水蒸气>空气+水蒸气>CO_2>空气,且CO_2+水蒸气组合气体通入后,钢渣粉的安定性能显著改善。钢渣复合胶凝材料的凝胶活性指数在3,7 d的强度略有降低,但在28 d对其强度影响不大,因此采用CO_2+水蒸气处理气氛通入热态钢渣,对改善钢渣的组成和性能综合效果最好,且热力学分析和实验结果具有良好的一致性。     

封管法制备有机碳稳定同位素样品存在的问题和改进

有机碳稳定同位素的高精度测定是利用地质样品有机碳同位素研究气候和植被变化等的基础。通过实验发现低有机碳含量样品同位素测定误差相对较大,其中样品收集过程是主要的影响因素之一。本文针对这个问题,主要从杂质气体干扰入手,在一步冷冻分离CO_2和H_2O,或分步冷冻分离CO2和H2O的收集方法,以及改变收样管体积三方面进行条件实验研究,讨论了封管法制备有机碳稳定同位素样品气体收集过程对有机碳稳定同位素组成的影响。结果表明:(1)CO_2气体的纯化收集是封管法制备有机碳稳定同位素样品的一个重要步骤,收集时杂质气体含量越高,对样品有机碳稳定同位素组成的影响越大;(2)在相同的杂质气体背景条件下,与一步冷冻分离CO_2和H_2O的方法相比,分步冷冻CO2和H2O的方法能够显著减小杂质气体对有机碳稳定同位素测定的影响;(3)小体积收样管能够显著提高有机碳稳定同位素样品的离子流强度,进而提高低有机碳含量样品的稳定碳同位素测定精度。     

全球气候变暖,微量气体的作用超过二氧化碳

《地球物理研究》美国杂志(the Journal of Geographial Reseach)1985年6月号发表一篇由四位科学家署名的论文,提出不单是CO_2,微量气体(指O_3,CH_4,N_2O,CFC-11,CFC-12等)的增加对全球气候变暖已经有了重要影响,而且这些气体将来产生的温室效应比CO_2作用还要大。     

江苏省温室气体排放研究

根据IPCC Guidelines(1995)提供的方法,对1990年江苏省温室气体排放清单统计计算,分析该地区能源、工业及农业CO_2、CH_4等温室气体排放量的状况.江苏省年人均排放CO_2为1970kg、CH_4为22.65kg、N_2O为0.11kg,与全国平均水平接近、为全球均值一半.能源消耗是江苏省各项活动中CO_2的排放主要因素,占总排放量的91.6%;CH_4的排放主要来自水稻田,占总排放量的44.1%.     

气相色谱法监测超临界水褐煤气化气体产物

超临界水褐煤气化可以利用褐煤高含水率的特点,实现对褐煤的高效气化。本文拟用气相色谱法对该过程产生的气体产物进行监测分析,得到各种气体的产量和含量,讨论气体产物是否会对环境产生污染。结果表明,超临界水褐煤气化的主要气体产物是H_2、CH_4、CO、CO_2四种,该技术能够实现褐煤的高效气化。H_2、CH_4、CO都是能源气体,其燃烧产物清洁,CO_2是很好的工业气体用品,超临界水褐煤气化产生的气体不会对环境产生污染。     

含杂质CO2管道输送泄漏扩散的数值模拟

在全球变暖形势下,减轻温室气体排放所造成的气候变化是21世纪全人类面临的巨大挑战。碳捕获、利用与封存(CCUS)作为一项极具潜力和环境效益的应对全球气候变化的新兴技术,成为全球研究的焦点。管道中输送的含杂质CO_2流体不可预见的泄漏和扩散,会对人类和动物构成潜在的生理危害并造成巨大的经济损失。基于某油田含杂质CO_2特定管段泄漏点的扩散数值模拟研究,应用计算流体动力学(CFD)方法分析了高压CO_2流体泄漏后CO_2浓度的扩散规律和压力云图响应,在此基础上做出安全警示建议,以便定量分析与评价含杂质CO_2管道输送的安全性,为预防及解决CO_2流体泄漏问题提供理论依据。     

综合利用化肥厂CO2的方法

以石脑油为原料的合成氨厂,将过量的 CO_2通过冷却、除水净化后,可生产食品级的液体 CO_2。所需设备是县级小化肥厂更换下来的闲置高压容器,既做到了投资低,又减少了气体 CO_2的排放,对改善局部大气环境起了一定积极作用,也提高了企业的经济效益。     

模拟钢铁行业烟气中CO_2捕获与解析实验研究

以乙醇胺(MEA)、N甲基二乙醇胺(MDEA)溶液为对象,采用填料吸收装置考察了醇胺种类、浓度、配比、空塔气速以及CO_2浓度对模拟钢铁行业烟气中CO_2吸收和解析的影响。结果表明:与单独一种醇胺溶液相比,两种醇胺溶液的混合液对CO_2的吸收性能有明显提高;增大醇胺溶液浓度和液气比有利于CO_2的吸收;降低CO_2浓度和空塔气体流速有利于提高CO_2脱除率;相同条件下,MEA和MDEA混合液的吸收效果最为理想,具体吸收效率排序为混合液MEAMDEA,三种醇胺溶液均有较好的解析效果且无明显差别。     

基于光谱分析仪的通量-梯度法测量小型池塘水-气界面温室气体交换通量

小型池塘作为内陆水体的一部分,是被忽视的温室气体重要排放源.本研究主要利用通量-梯度方法测量长江三角洲地区的一处小型池塘水-气界面温室气体(CO_2和CH_4)交换通量.结果表明:1零梯度测试结果显示本套通量-梯度系统测量H_2O、CO_2和CH_4通量的精度分别为7.525 W·m-2、0.022 mg·(m2·s)-1、0.054μg·(m2·s)-1,并且在正常实验观测期间3种气体(H_2O、CO_2和CH_4)的通量值分别有84%、80%和94%的结果高于零梯度测试精度,以上结果可以保证本套通量-梯度系统具有足够的精度测量池塘水-气界面温室气体交换通量;2通量-梯度计算结果表明此小型池塘在夏季为CO_2和CH_4的排放源,其排放通量平均值分别为0.038 mg·(m2·s)-1和0.889μg·(m2·s)-1,其中CH_4排放通量远高于内陆湖泊甲烷排放通量的中值,说明小型池塘的温室气体排放量是估算内陆水体温室气体排放量特别是CH_4排放量中不可忽视的重要量值,本研究结果可为准确估算区域温室气体排放量提供科学参考.     

模拟酸雨对福州平原水稻田温室气体排放的影响

农田生态系统是温室气体的重要排放源,研究酸雨对水稻田温室气体排放及其综合增温潜势的影响,对我国酸雨背景下农田生态系统固碳减排具有重要的现实意义.本文以福州平原水稻田为研究区,通过模拟酸雨探讨其对水稻田CO_2、CH_4和N_2O排放通量及其综合增温潜势的影响.结果表明:模拟酸雨并未显著改变早、晚稻田CO_2、CH_4和N_2O排放的季节变化规律,但降低了其排放通量.与对照组相比,pH=4.5酸雨作用下,早稻田CO_2、CH_4和N_2O平均排放通量依次降低11.54%、133.33%和22.22%,晚稻田CO_2和N_2O平均排放通量依次降低39.53%、156.00%,而CH_4平均排放通量与对照组差异不显著;pH=3.5酸雨作用下,早稻田CO_2、CH_4和N_2O平均排放通量分别降低10.82%、75.00%、54.00%,晚稻田平均排放通量分别降低17.32%、20.00%和197.67%.综合增温潜势表明,CO_2的增温潜势显著高于CH_4和N_2O,是稻田生态系统中温室效应的主要温室气体,在pH=4.5和pH=3.5的酸雨作用下,早、晚稻田生态系统温室气体综合增温潜势均降低.