二氧化碳的回收与利用

摘 要：我国化工业发展迅速，在生产效率提升的同时，生产排放的废气总量也不断增加，其中二氧化碳是导致全球变暖的主要因素之一。对于化工生产来说，二氧化碳可以进行回收重新利用，不但可以降低对环境的污染，同时也可以提高资源利用效率。本文从技术角度出发，对二氧化碳的回收利用进行了简要分析。

关键词：二氧化碳；回收利用；效益

中图分类号：TQ116 文献标识码：A

对二氧化碳进行回收利用，是贯彻节能减排以及资源循环利用理念的要点。想要提高二氧化碳回收利用效率，就需要结合其所具有的特征，从技术角度出发，分析回收、利用现状与要求，选择合适的技术，进行有效分离、回收，最后选择渠道进行重新利用，提高资源利用效率。

一、二氧化碳分析

近年来大气中二氧化碳含量不断增加，大多为燃料燃烧后产生，不但会加剧温室效应，同时也会造成资源浪费。对于二氧化碳来说，可以采取有效的回收利用技术对其进行处理，将其重新应用到工业生产中，以及农业、轻工业等多个领域中，实现变废为宝，提高资源利用效率，将节能降耗理念贯彻到底。现在存在的二氧化碳回收利用技术比较多，在实际应用时，需要结合化工生产具体情况，结合不同处理技术特点，提高回收利用效率。

二、二氧化碳回收技术分析

1 物理吸收技术

物理吸收技术的应用，需要以低温高压条件为基础，选择水、聚酯类等作为吸收剂，二氧化碳在溶剂中溶解能力受压力条件影响较大，这样便可以通过改变反应压力条件，来达到二氧化碳分离脱除目的。此种方法应用控制要点是选择优良的吸收剂，应具有溶解度大、沸点高、无毒且稳定等特点。常见物理吸收处理技术有聚乙二醇二甲醚法、碳酸丙烯脂法等，其中聚乙二醇二甲醚法所用吸收剂为聚乙烯乙二醇二甲酯，反应条件温度为261K；碳酸丙烯脂法所用吸收剂为碳酸丙烯脂，反应条件压力应控制在1.3MPa以上，且可以同时脱除硫化氢，一般被用于脱除天然气或者变换气二氧化碳。

2 化学吸收技术

即利用原料气与化学溶剂在吸收塔内进行化学反应，加入的溶剂吸收二氧化碳，使其成为富液，然后进入到解析塔加热分解后出现二氧化碳，最后完成二氧化碳分离吸收目的。在应用化学吸收技术分离回收二氧化碳时，需要重点控制吸收塔与解析塔压力与温度条件。对于化学吸收技术来说，所选吸收剂对溶质二氧化碳具有一定选择性，且所选吸收剂应具有高稳定性，不易挥发，不会从气体中引进新杂质，如常用碳酸钾水溶液、乙醇胺类水溶液等。现在常用化学吸收方法有热钾碱法、有机胺法等，其中热钾碱法利用25%～30%热碳酸钾溶液吸收气体内所含二氧化碳，反应为：K2CO3+CO2+H2O2KHCO3。

3 膜分离技术

通过利用聚合材料制成的薄膜，来对渗透率不同气体进行分离。选择用膜分离法对二氧化碳进行回收处理时，无论是选择用哪种薄膜，均需要保证其具有较高的选择性，同时二氧化碳具有高透过率。化工生产中常用膜有醋酸纤维、聚苯醚以及乙基纤维素等，近年来逐渐涌现出更多新型膜材料，如聚苯氧改性膜、含二胺聚碳酸酯复合膜等，对二氧化碳具有更高的渗透性。与其他处理技术相比，膜分离法在实际应用中操作更简单，且占地面积小、能耗低，一次性投资要求小，具有非常好的发展前景。

三、二氧化碳利用技术分析

1 农业利用

二氧化碳为一种廉价的原料，通过对其进行分离回收后，可以将其应用到将蔬菜、瓜果的保鲜，以及粮食的贮藏等。如将二氧化碳注入到现代化仓库内，可以有效避免粮食、蔬菜腐烂，延长其保存期限。二氧化碳在此方面的应用，原理即二氧化碳浓度高，蔬菜、粮食处于缺氧状态，再加上二氧化碳具有的抑制作用，可以有效防止食品中细菌、虫子以及霉菌的生长，减少过氧化物的含量，提高食品的健康性。另外，还可以直接将适量的二氧化碳通入到温室内，将其作为气体废料，植物通过根部吸收，提高其光合作用效率，加快植物生长速度，一定程度上缩短植物生长周期，并增加产量。同时，二氧化碳还可以用于人工降雨，解决农作物干旱问题，即利用飞机在高空中喷洒固态二氧化碳，使得空气中水蒸气迅速冷凝，最终形成人工降雨，满足农作物灌溉要求。

2 化工利用

二氧化碳在化工业的利用技术已经比较成熟，例如合成尿素、阿司匹林以及制造脂肪酸等，通过各项新型技术工艺的研究，具有更大的应用前景。现在二氧化碳在化工生产中的应用，可以合成天然气、丙烯等低级烃类，以及合成高分子单体与二元、三元共聚等，生产高分子材料。例如，二氧化碳与甲烷反应就可以生产富含一氧化碳的合成气体，即：CO2+CH42CO+2H2，对天然气蒸汽转化法制合成气存在的氢过剩问题进行优化。或者二氧化碳与甲醇反应可生成碳酸二甲酯，其已经成为现在绿色化工原料被广泛的应用到生产中。目前此类技术研究已经突破了光催化法二氧化碳与甲醇直接合成碳酸二甲酯过程中光催化反应器、光催化剂以及反应产物分离问题，提高了反应物原理利用效率。

3 医学利用

二氧化碳同时也是人体呼吸的有效刺激因素，通过刺激人体外化学感受器，可以促使呼吸中枢兴奋。人长时间吸入纯氧，导致身体内二氧化碳浓度过低，会出现呼吸停止危险。这样从临床医学角度分析，可以选择利用5%二氧化碳+95%氧气混合气体作为一氧化碳中毒、休克以及碱中毒的治疗。同时，二氧化碳也被广泛的而应用到低温手术中。

结语

虽然伴随着社会化工业发展速度的加快二氧化碳排放量不断增加，但是其具有较高的利用价值，可以选择合适的回收利用技术，提高气体回收效率，然后将其应用到各个领域中，不但可以解决环境影响问题，同时也可以提高资源利用效率。

参考文献

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