CO?超临界萃取技术。二氧化碳在温度高于临界温度(Tc)31℃、压力高于临界压力(Pc)3MPa的状态下,性质会发生变化,其密度近于液体,粘度近于气体,扩散系数为液体的100倍,因而具有很强的溶解能力,用它可溶解多种物质,然后提取其中的有效成分,运用该技术可生产高附加值的产品,可提取过去用化学方法无法提取的物质,且廉价、无毒、安全、高效。它适用于化工、医药、食品等工业。工业二氧化碳,作为一种重要的化学原料,在工业生产、科研领域中发挥着重要作用。干冰升华吸热特性用于冷却电子元件。浦东新区干冰二氧化碳配送中心
化工行业在中国已经历了多年的发展与壮大,形成了门类齐全的化学工业体系,其中传统化学工业已相对成熟,产业规模亦颇为可观。然而,随着市场竞争的日益激烈以及市场集中度的高企,该行业正面临着产业转型升级的迫切需求。在化学工业的众多应用领域中,二氧化碳扮演着至关重要的角色,它被普遍用于制造尿素、碳酸氢铵、纯碱和无机盐等关键化学品,尤其以尿素领域的应用较为突出。值得一提的是,中国不仅是世界上较大的尿素生产国,同时也是较大的消费国,其尿素产量和消费量均约占全球总量的三分之一。闵行区焊接用二氧化碳制造二氧化碳与乙醇胺反应生成吸收液,用于脱硫工艺。
国际初次!二氧化碳一步近100%转化为乙醇。2023年5月,江南大学化学与材料工程学院刘小浩教授团队创新性地采用结构封装法,构筑了纳米“蓄水”膜反应器,在国际上初次实现了二氧化碳在温和条件下一步近100%转化为乙醇。相关研究成果发表于《美国化学会·催化》。近年来,科学家已经开发了多种途径将二氧化碳转化为乙醇,比如光催化、电催化以及间歇釜热催化。相较于上述技术途径,在连续流固定床反应器中,由于便捷的物质流和能量流管理,更容易实现工业应用。但目前的技术无法实现可控精确增碳定向生成乙醇,易产生大量低价值的副产物。
以下是具体方法的技术原理与应用特征:一、石灰石高温分解法:在850-900℃高温窑炉中煅烧石灰石(主要成分碳酸钙),使其分解为氧化钙和二氧化碳气体。此方法在水泥厂和石灰窑中普遍应用,每生产1吨生石灰可副产约0.7吨二氧化碳。虽然能耗较高(需消耗标煤120-150kg/吨石灰石),但兼具生产建筑材料和收集工业气体的双重效益。二、含碳燃料燃烧提纯:火力发电厂、钢铁厂等通过燃烧煤炭、天然气产生含12-20%浓度二氧化碳的烟气。采用胺液吸收法或膜分离技术提纯,可得到纯度99%以上的液态二氧化碳。例如燃煤锅炉每消耗1吨标准煤约排放2.5吨二氧化碳,该途径产量占全球工业二氧化碳总量的65%以上。二氧化碳灭火器喷射后不留痕迹,适用于图书馆、档案馆等场所。
高纯度制备技术:酸碱反应法?:实验室及医药领域常用碳酸钠与盐酸反应(Na?CO? + 2HCl → 2NaCl + CO?↑ + H?O),气体经干燥后纯度可达99.99%,但原料成本限制其工业规模应用。吸附膨胀法?:利用分子筛选择性吸附特性,从混合气体中分离CO?,结合低温精馏可将纯度提升至99.999%,适用于电子级二氧化碳生产。生物发酵法:啤酒、酒精发酵过程中,微生物代谢糖类物质产生CO?,经洗涤、除菌、液化处理后可获得食品添加剂级产品。此法在饮料行业应用普遍,每生产1吨酒精约副产0.9吨CO?,实现资源循环利用。二氧化碳电催化还原制乙烯,法拉第效率达60%,能耗较传统工艺降低40%。闵行区焊接用二氧化碳制造
二氧化碳与硅酸钠反应生成硅酸凝胶,用于防火材料。浦东新区干冰二氧化碳配送中心
可供工业回收的富二氧化碳气源有两大类,即天然二氧化碳气源和工业副产气源。天然二氧化碳气产于某些天然气田。在世界石油和天然气开采过程中,发现过不少的二氧化碳或者富二氧化碳气田,其二氧化碳含量为15~99%。在中国广东、山东和江苏等地,亦存在具有开发利用价值的高浓度二氧化碳气田。某些天然二氧化碳气本身纯度高(含二氧化碳 99.2%),利用井口压力经除尘干燥,脱除重烃和硫化物后就可以分装使用。从各种工业过程的副产气源中回收二氧化碳,即可综合利用碳资源,又可治理因工业废气排放带来的环境污染。浦东新区干冰二氧化碳配送中心