1、 二氧化碳的控制流程、工藝及發(fā)展現(xiàn)狀 姓名： 學(xué)院： 學(xué)號： 摘要：近年來，地球大氣層中的二氧化碳含量持續(xù)飆升，引起了海洋酸化、溫室效應(yīng)等一系列環(huán)境問題。二氧化碳這一無毒氣體的治理也必須引起足夠的重視。關(guān)鍵詞：溫室氣體，二氧化碳，工藝，治理，發(fā)展正文：眾所周知，二氧化碳含量過多可以引起溫室效應(yīng)，二氧化碳具有保溫的作用，會逐漸使地球表面溫度升高。近100年，全球氣溫升高0.6，照這樣下去，預(yù)計(jì)到21世紀(jì)中葉，全球氣溫將升高1.54.5。由溫室效應(yīng)所引起的海平面升高，也會對人類的生存環(huán)境產(chǎn)生巨大的影響。兩極海洋的冰塊也將全部融化。所有這些變化對野生動物而言無異于滅頂之災(zāi)。所以，二氧化碳的治理迫在眉

2、睫。 一方面, 如何降低二氧化碳排放量, 變廢為寶, 實(shí)現(xiàn)其分離回收與綜合利用是擺在廣大環(huán)境科技工作者面前的重要課題。另一方面, 二氧化碳作為地球上最豐富的碳資源, 可轉(zhuǎn)化為巨大的可再生資源。現(xiàn)階段, 二氧化碳的資源化研究已引起人們的密切關(guān)注, 且其開發(fā)前景非常廣闊.二氧化碳的處理技術(shù)一般分可為從大氣中分離固定和從燃放氣中分離回收兩大類 ?，F(xiàn)階段, 從大氣中分離固定二氧化碳技術(shù)主要有生物法, 而從燃放氣中分離回收二氧化碳技術(shù)主要有物理法、化學(xué)法和物理-化學(xué)法等。 大氣中游離的二氧化碳主要通過陸地、海洋生態(tài)環(huán)境中的植物、自養(yǎng)微生物等的光合作用或化能作用來實(shí)現(xiàn)分離和固定固定大氣中二氧化碳的生物主要

3、是植物和自養(yǎng)微生物。人們往往將注意力放在植物的光合作用上。地球上存在各種各樣的生態(tài)系統(tǒng), 尤其是在植物不能生長的特殊環(huán)境中,自養(yǎng)微生物固定二氧化碳的優(yōu)勢便發(fā)揮出來了, 二氧化碳的微生物固定是一支決不能忽視的力量 從燃放氣中分離處理二氧化碳分為物理化學(xué)多種方法。物理法分離處理二氧化碳技術(shù)主要有:物理吸收法、膜分離法、變壓(變溫)吸附法、海洋深層儲存法和陸地蓄水層(或廢油、氣井)儲存等?；瘜W(xué)法分離處理二氧化碳主要包括化學(xué)吸收法及碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化法等。物理-化學(xué)法主要有二氧化碳分解法 。該法是借助高能射線或電子射線等放射線, 對排出的含有大量二氧化碳的燃放氣進(jìn)行輻射, 使其中的二氧化碳分解為一氧化碳和

4、氧氣, 一氧化碳在經(jīng)過高能輻射, 轉(zhuǎn)而生成C3O2 和O2 , 其反應(yīng)方程式為:一次輻射:CO2 CO +1 2O2 ;二次輻射:3CO C3O2+1 2O2 和3CO2 C3O2 +2O2 。 2009年12月7-18日的哥本哈根氣候會議召開，會議的就針對二氧化碳帶來的一系列氣候問題展開了討論，認(rèn)為解決二氧化碳問題應(yīng)該是全球共同的任務(wù)，解決的方案就是發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)。太陽能、風(fēng)能和核能將是未來發(fā)展的重點(diǎn)。不可否認(rèn)，這將是解決二氧化碳過量排放的一種有效方案。我們可以看到，目前二氧化碳在自然界的循環(huán)仍然依靠植物，而當(dāng)前人類的排放來量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了自然界自身的循環(huán)能力，從而導(dǎo)致了環(huán)境中二氧化碳的過載。

5、因而人們提出了減少二氧化碳的排放，解決二氧化碳過量帶來的一系列環(huán)境問題。而煤炭、石油等化石資源，在短期內(nèi)還將是我們賴以生存、發(fā)展的基礎(chǔ)能源，太陽能、風(fēng)能和核能等的普及使用還需要加以時(shí)日，因而我們還將面臨二氧化碳過量排放的問題。二氧化碳在大氣中的過量，以及引起的一些列環(huán)境問題是我們?nèi)祟愖陨淼幕顒佣斐?，面對這個(gè)問題我們具有不可推卸的責(zé)任，我們不能逃避。現(xiàn)在二氧化碳與環(huán)境的矛盾已經(jīng)發(fā)展到了需要解決的程度，我們需要做的是通過人為的手段，加快二氧化碳在環(huán)境中的循環(huán)，保持二氧化碳在大氣中最佳的濃度。二氧化碳作為目前世界最大的C1源，應(yīng)經(jīng)有化學(xué)家開始考慮將其資源化了。當(dāng)前人們已經(jīng)開始了利用二氧化碳，例如阿

6、司匹林和一些常用的感冒藥，就是使用二氧化碳和苯酚的為原料合成的；使用二氧化碳和環(huán)氧丙烷合成高聚物，這種高聚物可以作為一種可降解材料。但是這些對二氧化碳的利用相對于排放的二氧化碳是微不足道的，并不能解決二氧化碳帶來的環(huán)境問題。我們需要的是大規(guī)模的利用二氧化碳，將二氧化碳變成我們?nèi)粘４罅渴褂玫馁Y源或當(dāng)前緊缺的能源。 2007年11月，美國洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室的杰弗里馬?。‵. Jeffrey Martin）和威廉庫比茨（William L. Kubic）提出了一個(gè)轟動全世界的“綠色自由”(Green Freedom)概念，即“生產(chǎn)碳平衡的合成燃料和化學(xué)品的概念” 。該概念分成3個(gè)步驟，首先利用濃

7、碳酸鉀溶液吸收空氣中的二氧化碳；第二步，采用電解法把二氧化碳從溶液中提取出來，同時(shí)將水分解成氫氣和氧氣；第三步，將氫氣和二氧化碳轉(zhuǎn)化為合成燃料或有機(jī)化學(xué)品。按照馬丁的觀點(diǎn)：“這個(gè)構(gòu)想中的每個(gè)環(huán)節(jié)都是現(xiàn)成的，有的已在運(yùn)作，或是有近似的技術(shù)?！?目前對二氧化碳的利用存在的一個(gè)最主要的問題是大量能源的消耗，也就是能耗上不可行。這一重大的問題就為我們提供了一個(gè)契機(jī)，我們需要做的就是如何將二氧化碳資源化變的簡單易行，也就是在消耗較少的能源的基礎(chǔ)上二氧化碳資源化，變二氧化碳為我們生活中的各種日用品。 結(jié)束： 當(dāng)今, 隨著地球能源日趨緊張, 科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展, 二氧化碳已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生物合成、能源及環(huán)境等

8、方面展現(xiàn)出廣泛用途, 同時(shí), 人們也愈來愈認(rèn)識到二氧化碳的重要性,許多國家都在研究可作為潛在資源的二氧化碳的綜合利用問題。 綜上所說, 隨著科技迅速發(fā)展以及新興學(xué)科的興起, 人類解決大氣“溫室效應(yīng)” 的手段必定會愈來愈豐富, 同時(shí)有關(guān)二氧化碳方面的應(yīng)用必將越來越廣泛。參考文獻(xiàn)： 1 周瑋生, 柳澤幸雄.中國未來能源需求及CO2減排技術(shù)對策的數(shù)值模擬 J .世界環(huán)境,1996, 4 :38-41. 2 閆靜.大氣中二氧化碳的現(xiàn)狀與今后趨勢 J .世界環(huán)境, 1995, 4 :34-39 . 3 閆志勇, 張虹, 陳昌和, 等.CO2 排放導(dǎo)致的地球溫升問題及基本技術(shù)對策 J .環(huán)境科學(xué)進(jìn)展, 1

9、999 , 7(6):175 -181. 4 殷捷, 陳玉成.CO2 的資源化研究進(jìn)展 J .環(huán)境科學(xué)動態(tài), 1999 , 4:20 -23. 5 周集體, 王竟, 楊鳳林.微生物固定CO2 的研究進(jìn)展 J .環(huán)境科學(xué)進(jìn)展, 1999 , 7(1):1 -9. 6 崔學(xué)祖.制服CO2 排放的新探索 J .上海環(huán)境科學(xué), 1995 , 14(1):37 -39. 7 周德慶.微生物學(xué)教程 M .北京:高等教育出版社, 1993 . 8 周忠清.CO2 的分離回收工藝 J .湖北化工,1992, 4 :34-38. 9 夏明珠, 嚴(yán)蓮荷, 雷武, 等.二氧化碳的分離回收技術(shù)與綜合利用 J .現(xiàn)代化工, 1999, 19(5):46-48 . 10 張曉華.溫室