超聲波空化技術(shù)實現(xiàn)二氧化碳高效捕集利用
來源：科技日報 時間：2024-08-06 13:56
記者8月2日從中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院（以下簡稱“清能院”）獲悉，他們研發(fā)的二氧化碳捕集低成本方法在49屆日內(nèi)瓦國際發(fā)明展上，從1053件專利中脫穎而出，榮獲日內(nèi)瓦國際發(fā)明金獎。
碳捕集利用與封存（CCUS）指的是將能源行業(yè)、工業(yè)過程中產(chǎn)生的二氧化碳進(jìn)行捕集提純，進(jìn)行再利用和封存。但以往方法存在低壓蒸汽余熱利用深度不足和二氧化碳解吸過程蒸發(fā)熱損耗大的難題，成本極高。
為解決這一難題，清能院研發(fā)團(tuán)隊耗時數(shù)年，研發(fā)出了提高捕集溶液循環(huán)效率的新技術(shù)。
“區(qū)別于以往的碳捕捉技術(shù)，這一方法創(chuàng)新性采用了超聲波空化技術(shù)，通過高頻聲場產(chǎn)生氣體空泡，促使在氣液平衡臨界點的二氧化碳形成氣泡，并從液體中逸出。”清能院副總工程師郜時旺說，這種方法有利于加速富液再生反應(yīng)，降低解吸溫度和外部蒸汽消耗，提高捕集溶液的再生度，減少單位二氧化碳能耗，進(jìn)而實現(xiàn)碳捕集降本增效。
據(jù)了解，這一減碳技術(shù)的主要指標(biāo)已達(dá)到國際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。目前，這項專利已經(jīng)從技術(shù)研發(fā)進(jìn)入到推廣應(yīng)用階段，可應(yīng)用于捕集工業(yè)鍋爐的燃燒尾氣、鋼鐵行業(yè)的高爐煤氣、水泥行業(yè)的石灰窯氣等場景。
“將二氧化碳用于石油開采是實現(xiàn)二氧化碳大規(guī)模利用的最有效途徑之一。”清能院CCUS團(tuán)隊成員王煥君說，將捕捉到的二氧化碳注入油田，讓原油從油藏中驅(qū)替產(chǎn)出，可有效提高石油采收率，油氣產(chǎn)量能夠平均提高10%—20%以上。
此外，捕集到的二氧化碳可用于制造混凝土或增加種植大棚空氣中的二氧化碳濃度，提高農(nóng)作物產(chǎn)量。在合成新材料領(lǐng)域，被捕集的二氧化碳還可以轉(zhuǎn)化為甲醇、碳納米管、石墨烯等。
郜時旺告訴記者，在華能集團(tuán)建設(shè)的上海12萬噸/年碳捕集示范工程中，被捕集的二氧化碳已用于焊接保護(hù)氣，實現(xiàn)了二氧化碳再利用。正在建設(shè)的隴東150萬噸/年CCUS全流程示范工程也采用二氧化碳驅(qū)油，加速推動節(jié)能降耗。(薛巖)
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