Pd/ZrO【sub】2【/sub】-Al【sub】2【/sub】O【sub】3【/sub】催化剂加氢脱硫性能的研究

采用等体积浸渍法制备了一系列不同Zr含量的ZrO2-Al2O3复合载体和Pd/ZrO2-Al2O3催化剂,利用连续流动微反装置考察了Pd/ZrO2-Al2O3催化剂的噻吩加氢脱硫(HDS)性能,并运用程序升温还原(TPR),程序升温脱附(H2-TPD,NH3-TPD)和N2物理吸附等技术对载体及催化剂进行了表征.结果表明:ZrO2-Al2O3复合载体中Zr含量对Pd基催化剂的HDS性能有较大影响,加入适量Zr可增大Pd/Al2O3催化剂的分散度及H2吸附量和酸量,减弱活性组分与载体的相互作用,使活性中心和噻吩吸附位增多以及活化能降低,从而有利于Pd基催化剂HDS反应活性的提高,w(Zr)为9%时Pd/ZrO2-Al2O3催化剂的活性最好.     

浅谈废水生物处理系统的物质流和能量流应用

本文深入分析了废水生物处理系统中的厌氧单元和好氧单元,结合数学模型,从而建立起碳、氮、磷的物质流和能量流的平衡分析方法,以此更好的为废水的生物处理方法提供科学的应用基础。     

城市能源消费CO2排放及其影响因素研究

随着城市化进程加快,城市能源消费和CO_2排放都呈增长趋势。文章梳理了近年来国内外城市及其工业、建筑业、交通运输业和城市居民生活能源消费CO_2排放的研究进展;通过对比分析城市能源消费CO_2排放影响因素及其城市间的差异,得到经济发展和人口增长是城市能源消费CO_2排放的主要促进因素,能源强度下降对CO_2排放的降低起主导作用。产业结构和能源消费结构中高碳能源所占比例的变化、能源技术水平的发展和相关政策的完善、城市形态等因素,对城市能源消费CO_2排放的影响作用存在差异。影响因素在同一个城市区域的不同时段内对CO_2排放的影响作用存在差异的原因可能来自城市的发展以及影响因素自身的变化。     

UV-B增强对土壤-大豆系统CO2排放的影响

采用静态箱-气相色谱法测定CO2排放通量,研究了人工模拟UV-B辐射增强对土壤-大豆系统CO2排放的影响.结果表明,在相同的气象条件和田间管理下,UV-B辐射增强对CO2排放的季节变化模式无明显影响.在植株结荚前,UV-B增强对CO2排放通量没有显著影响,但从植株结荚到成熟,CO2排放通量显著降低,2004和2006年分别降低了49.03%和48.13%;并显著降低了整个生育期的CO2累积排放量,2004和2006年分别降低了43.26%和44.79%.收割实验表明,在分枝开花期,UV-B增强降低了土壤CO2排放,但对植株地上部分的CO2排放没有明显影响;从结荚到成熟,UV-B增强主要通过降低植株地上部分CO2排放通量来降低土壤-大豆系统的CO2排放.UV-B辐射增强降低了大豆生态系统碳固定量,在分枝开花-结荚阶段的固定碳量减少了352.73g/m2CO2,在结荚-鼓粒阶段固定碳量减少了1456.25g/m2CO2.     

中国能源消费排放的CO2测算

基于“能源-经济-环境”的MARKAL-MACRO模型和数理人口学中的Keyfitz模型,测算未来中国能源消费需求;考虑能源效率、能源结构的变化以及气候变化问题的约束,设定了能源消费的3种情景,并分别测算了CO2排放量.结果表明,在基准情景下,中国的CO2排放在2042年达到峰值,为118.47亿t;在能源结构优化情景下,CO2排放在2036年达到峰值,为107.53亿t;在气候变化约束情景下,CO2排放在2031年达到峰值,为94.72亿t,相对于基准情景,排放峰值降低了23.75亿t,且峰值时间提前11a.随着城市化与工业化的推进,电力、水泥、钢铁行业的碳排放将先上升后下降;由于机动车保有量的增加,交通运输业的碳排放将持续上升.     

臭氧浓度升高对土壤-冬小麦系统CO2排放的影响

通过田间试验,采用静态箱-气相色谱法测定CO2排放通量,研究臭氧(O3)浓度升高对土壤-冬小麦系统CO2排放的影响.结果表明,O3浓度升高对CO2排放的季节变化模式无明显影响.在返青期和拔节孕穗期,O3浓度升高显著降低了土壤-冬小麦系统的CO2排放通量;在抽穗成熟期,O3浓度100 nL·L-1处理对CO2排放通量没有...     

基于物质流和能量流分析的典型工业园区循环经济发展评价

将物质流和能量流分析方法运用在工业园区循环经济发展评价中,构建了工业园区循环经济发展评价指标,并以江阴高新技术产业开发区为研究对象,分析各产业的物质流和能量流情况,对园区循环经济进行初步评价,从而提出循环化改造有效路径。结果表明:园区能源产出率为3.02万元/t(以标准煤当量计),水资源产出率为1 257元/m³,土地产出率为11.75亿元/km²,投入产出率较低;工业固体废物综合利用率为88.59%,资源能源综合利用率不高;循环经济产业链关联度为87.4%,但产业发展不均衡,污染集中防治水平有待提高。从优化产业结构、完善循环经济产业链、推进资源能源高效利用、推进环境综合整治4个方面提出研究区域的循环化改造有效路径,以提升园区经济、资源和环境效益。     

排放强度承诺下的CO2排放总量控制研究

单位国内生产总值(GDP)CO2排放下降承诺的本质是一种CO2排放总量控制.提出了强度承诺下的CO2排放总量控制模型,给出了不同情景方案下的2020年全国CO2排放总量控制目标,并提出86.24亿t的总量控制目标,其相对基准情景减排12.63亿t,相对减排12.8%.在实现这一目标中,能源结构调整和节能减排的贡献分别为33%和48%.在“十二五”和“十三五”期间,非化石能源消费比例分别提高至13%和15%,两期分别每年投入1500亿元和2000亿元.2020年的减排成本约在1300~2100亿元之间,占当年GDP约0.3%.     

农田土壤CO2排放及影响因子研究

由于人类活动或者自然形成的温室气体中,CO2和N2O被认为是最重要的温室气体。温室气体排放一旦超出大气标准,便会造成温室效应,使全球气温上升,威胁人类生存．因此如何探寻合理的减排办法已成为各国的当务之急。土壤温度、含水量以及农田施肥管理措施等因素与CO2等温室气体的释放量紧密相关,将其作为跟踪和预测土壤CO2排放量的指示物,对于农田土壤施肥、监测农田土壤温室气体的排放都具有十分重要的理论和实践意义。     

UV-B增强与秸秆施用对土壤-冬小麦系统CO2排放影响

通过大田试验,采用人工增强紫外辐射的方法模拟UV-B增强,应用静态箱-气相色谱法测定土壤-冬小麦系统的CO2排放通量,研究UV-B增强与秸秆施用对土壤-冬小麦系统CO2排放通量的影响.结果表明:UV-B增强与秸秆施用没有改变CO2排放通量的季节性变化规律.UV-B具有抑制效应,显著降低了拔节-孕穗期的CO2排放,降幅达15.48% (P=0.055).秸秆施用对CO2排放具有促进效应,使返青期和拔节 -孕穗期的CO2排放分别增加了59.52% (P=0.005)和13.10% (P=0.092).秸秆施用和UV-B增强处理增加了返青期的CO2排放,增幅为30.95% (P=0.083).对照、UV-B增强、秸秆施用和秸秆施用+UV-B增强4种处理的系统CO2排放与气温都存在极显著的指数关系 (P<0.01),拟合方程的决定系数R2分别为0.56,0.60,0.45和0.51,温度敏感系数Q10值分别为1.83,1.97,1.55和1.70.     

基于能源结构的IGT模型对CO2排放量的研究

将能源结构指标Es引入到IGT模型中,并用模糊矩阵对Es进行计算,同时,采用马尔可夫模型对湖南省能源结构进行预测,结果显示:到2020年,湖南省煤、石油、天然气、水电在一次能源消费中的占比为:54.75%:10.75%:2.75%:26.24%;在此能源结构的基础上,用基于能源结构的IGT模型对湖南省CO2排放量进行预测,预测结果显示:2020年湖南省CO2排放量为48 787.23万吨,是2010年的1.51倍,但其单位GDP的CO2排放量仅为1.19吨/万元,比2010年下降41.6%;2020年因能源结构优化而减排的CO2量为7 049.79万吨,占当年CO2排放总量的14.45%。此外,当湖南省单位GDP年均节能率达到7.8%左右时,其CO2排放量将维持2010年的水平不变,从而实现经济增长和CO2排放量的脱钩。     

中国钢铁行业二氧化碳排放达峰路径研究

钢铁行业是我国重要的CO₂排放源. 作为典型的资源能源密集型产业,钢铁行业加快绿色低碳转型、尽早实现碳达峰并有效降碳,既是行业自身高质量发展的内在需要,也是支撑落实国家碳达峰、碳中和目标的客观要求. 本文综合考虑经济社会发展、资源能源利用、工艺结构调整、低碳技术应用等因素影响,开展了基于情景分析的钢铁行业CO₂排放达峰路径研究,对不同情景下钢铁行业CO₂的排放趋势进行测算,识别钢铁行业CO₂减排的主要驱动因素,判断推动钢铁行业碳排放达峰的关键举措,为制定“双碳”目标背景下钢铁行业CO₂排放控制策略提供参考. 测算结果表明,我国钢铁行业CO₂总排放量有望在2020—2024年期间达到峰值;行业CO₂总排放量峰值为18.1×108~18.5×108 t,达峰后到2030年降幅将超过3×108 t. 研究显示,粗钢产量是决定我国钢铁行业碳排放能否快速达峰的关键,加大废钢资源利用、推进外购电力清洁化以及提高系统能效水平是2030年前钢铁行业实现碳排放达峰并有效降碳的重要途径. 到2030年,粗钢产量降低、加大废钢资源利用、推进外购电力清洁化、提高系统能效水平以及氢能炼钢和二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)等前沿技术对钢铁行业CO₂减排的贡献率分别为11%~52%、34%~52%、7%~20%、5%~13%和2%~3%.      

钢铁企业清洁生产促进节能减排的实践

通过优化和调整产业结构、实施清洁生产方案,建设节能环保的企业,是钢铁企业生存和发展的必然选择。对生产全流程进行“诊脉”,实施清洁生产方案以对症施治,才是从根本上实现钢铁企业节能减排的良方。本文归纳了东北特钢集团北满特殊钢有限责任公司以及多家钢铁企业在产业结构调整、节能减排、发展循环经济三个方面的清洁生产方案,可以为其它钢铁企业制定发展规划和清洁生产方案提供参考,促进钢铁企业节能减排目标的实现。     

中国汽车行业钢铁物质流代谢研究

汽车行业在我国发展迅速,汽车行业的钢铁物质流代谢在整个国民经济的钢铁物质流代谢系统中的影响已不可忽视。研究中国汽车行业钢铁物质流代谢对再生资源利用产业、再制造行业的发展具有重要的意义。结合系统动力学方法及相关经验模型对中国汽车行业钢铁物质流代谢进行研究。首先通过Gompertz模型研究了世界主要国家汽车千人保有量与时间的关系,以此为参照设定中国汽车千人保有量随时间变化的相关参数。其次利用中国汽车行业钢铁物质流循环代谢的系统动力学模型,对系统关键流量、存量的动态变化过程进行考察分析,通过设定不同情景、不同寿命分布,研究中国汽车报废量、钢板和零件耗钢量随时间变化的规律,并探讨了零件再制造、汽车轻型化等问题。选取汽车千人保有量为260辆/千人的中等情景进行分析,考察时间为2011-2050年,结果表明报废汽车年折钢量与汽车行业钢材年消耗量比值不断上升,最终可达到1.2;再制造行业潜力巨大,零件再制造数量将近8亿件;延长汽车4 a寿命,可减少近一半的汽车报废量;通过轻型化,钢材年消耗量可减少18%,减少近650万t,累计减少1亿多吨钢材,节省大量资源,经济和环境效益显著。     

基于LMDI法的我国钢铁行业CO_2排放影响因素分解研究

探讨钢铁行业发展过程中CO_2排放的特征及其影响因素,并制定针对性节能减排政策是一项重要且值得深入研究的课题。依据2000—2010年我国钢铁产量相关数据,分析了我国钢铁行业CO_2排放的动态特征,发现其CO_2排放与钢铁产量的增长成正比。采用对数平均迪氏指数分解法(LMDI法)构建了CO_2排放的指数分解模型,并采用该模型将我国钢铁行业CO_2排放影响因素分解为CO_2排放系数、能源消费结构、能源强度、生产总量4项,定量分析了各因素对钢铁行业CO_2排放量变化的影响。结果表明:钢铁产量是CO_2排放量增加的最大拉动因素,能源强度是CO_2排放的最大抑制因素,能源消费结构对CO_2排放量减少有重要影响,但目前因改善力度不够,故效果尚不显著。可见,提高我国能源利用效率是实现CO_2减排的关键。     

Structural Change of the Manufacturing Sector in Korea: Measurement of Real Energy Intensity and CO2 Emissions

In terms of energy use, it is wellknown that energy intensity in the manufacturingsector is higher than any other sector. In Korea, theenergy intensity of the manufacturing sector hasdeteriorated since the late 1980s. This phenomenonis quite unique compared with the trend of energyintensity in other countries. In this study, weclosely examine the structural composition of Korea'smanufacturing sector from 1981 to 1996, its energyintensity, and its implications for carbon dioxide(CO₂) emissions by introducing the measurement ofreal energy intensity.The conventional index of energy intensity is notappropriate for aggregate industries. Since theaggregation of industries in the manufacturing sectorincludes structural change, it would be better toseparate the effect of structural change. Hence, inthis study, we apply a decomposition methodology forenergy intensity based on the `Divisia Index'. Ateach industry level, energy intensity is a mixedmeasurement of pure energy efficiency improvement andfuel substitution. We also calculate real energyintensity at each industry level. Based on ouranalysis, we derive carbon dioxide (CO₂) intensity and analyze the factors that affect CO₂ emission in this sector.During 1988–1993, the energy intensity of themanufacturing sector in Korea deteriorated. Industrial structural change,the real energy intensity in this sector became evenworse during this period. The primary reason for thisphenomenon was that the share of energy intensiveindustries, such as steel, cement, and petro-chemicalindustries increased. Second, during the sameperiod, liquefied natural gas (LNG) rapidlypenetrated this sector, so that theCO₂ intensity improved. We find thatharmonization of economic development strategies andenvironmental consideration is crucial for sustainabledevelopment. Based on our study, we derived somepolicy implications. Integration of industrialpolicies and energy efficiency improving programs isquite important, as well as the acceleration of fuelsubstitution to less carbon (C) intensive ones. Integration of local and global environmental policiesplays an important role for mitigatingCO₂ emissions.     

中国钢铁行业大气环境影响

本研究基于2015年在线监测等数据,分析中国钢铁行业主要工序(烧结和球团)排口烟气浓度情况,自下而上建立了2015年中国高时空分辨率钢铁行业大气污染物排放清单(HSEC, 2015),使用CAMx模型,定量模拟钢铁行业排放对区域大气污染物浓度贡献.结果表明, 2015年中国钢铁行业共排放SO₂、NO_x、PM₁₀、PM_2.5、PCDD/Fs、VOCs、CO、BC、OC、EC和F分别为37.48万t、 72.05万t、 33.48万t、 15.03万t、 1.91 kg、 84.29万t、 3 478.85万t、 0.64万t、 0.83万t、 0.08万t和0.77万t.从区域角度:上海和天津钢铁行业单位面积污染排放强度最大,对区域大气污染贡献比例较高.从工序角度:2015年烧结和球团烟气排口月平均浓度降低.从污染物角度:2015年钢铁行业排放NO_x对区域污染物浓度贡献最大,NO_x具有较大的减排潜力.     

典型钢铁行业汞排放特征及质量平衡

以重庆市某钢铁企业各工艺单元的进出物料为研究对象,分析样品总汞及各物料中汞的输入输出量,初步探讨钢铁生产各工序汞的排放特性及其质量平衡.结果发现,各工艺输入物料汞含量为2.93~159.11μg·kg~(-1),其中,高炉所用块矿汞含量最高,其次为烧结以及高炉用煤.输出物料中汞含量为3.09~18.13μg·kg~(-1),除尘灰汞含量最高,其次为转炉渣.该钢铁企业自备焦化厂汞输入量和输出量分别为1 346.74 g·d~(-1)±36.95 g·d~(-1)和177.42 g·d~(-1)±13.73 g·d~(-1),焦化工序中的汞主要来源于焦煤的燃烧.钢铁生产过程中烧结工序汞输入量最高,为1 075.27 g·d~(-1)±60.89 g·d~(~(-1)),占钢铁生产总汞带入量的68.06%,其来源主要是铁矿粉.固体输出物料中,烧结工序输出汞量为14.15 g·d~(-1)±0.38 g·d~(-1),占总固体输出量22.61%.经估算,该钢铁企业2013年汞排放量约为553.83 kg,汞排放因子为0.092 g·t~(-1)钢产量.为控制汞排放,钢铁企业应结合生产实际,进一步降低焦化以及烧结工序能耗水平,或提高原料质量,减少汞的输入.     

基于总物流分析的我国钢铁工业生态效率分析

近年来我国钢铁产量快速增长且钢铁工业规模庞大,因此有必要对我国钢铁工业的生态效率进行研究. 采用总物流分析方法对我国钢铁系统的总物流进行分析,得到了钢铁系统的总物流分析指标;对1995—2011年我国钢铁工业的生态效率(包括资源效率、能源效率、脱钩指数等)进行了分析. 结果表明:2004年资源效率(粗钢产量与铁矿原矿消耗的比值)和资源经济效率(钢铁工业增加值与铁矿原矿消耗的比值)均达到最大值,二者分别为0.54 t/t和827.66元/t;2011年能源效率(粗钢产量与钢铁工业能耗的比值)和能源经济效率(钢铁工业增加值与钢铁工业能耗的比值)均达到最大值,分别为1.53 t/t和2 976.65元/t. 基于我国钢铁系统的总物流分析结果进行了脱钩指标分析,结果显示,D_DEU(国内开采量的脱钩指数)为0.189,大于DMI(直接物质投入量)、TMR(总物质需求)及DPO(国内排放量)的脱钩指数(分别为0.115、0.084和0.061),即国内开采量的脱钩情况在该阶段达到最佳,这与我国铁矿石产量不足、钢铁生产更多依赖于进口资源密切相关. 最后提出了提高矿产资源综合利用率和重视废钢资源回收利用等相应的对策建议.      

上海市化石燃料排放二氧化碳贡献量的研究

采用ORNL提出的化石燃料燃烧排放二氯化碳的计算方法研究了上海市1994～2005年二氯化碳的排放量。得出上海化石燃料排放的二氯化碳将由1994年的3299．7万t增加到2005年的4493．44万t。同时得出煤炭、石油、天然气排放的二氯化碳比重将分别由1994年的84．03％下降到2005年的72．04％，1994年的15．97％上升到2005年的18．35％、2000年的0.38％上升到2005年的4.1％。