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二氧化碳回收的應(yīng)用前景
2022-09-23 15:21:18
1、飲料行業(yè)
二氧化碳回收設(shè)備可用作汽水、啤酒、可樂等碳酸飲料的添加劑 ,賦予飲料特殊口味 ,提高保存性能 ,并給飲用者帶來清涼舒爽的感覺 ,飲料行業(yè)是我國 CO2 重要的消費(fèi)市場。美國每年用于碳酸飲料的 CO2 人均消費(fèi)量高達(dá) 147 kg/ a ,西歐為 110 kg/ a ,全球人均消費(fèi)量約為 21. 3 kg/ a ,而我國目前人均消費(fèi)量還不到 5 kg/ a ,年消費(fèi)量約為 30 萬 t 。近年來 ,隨著國外飲料集團(tuán)在中國落戶 ,國內(nèi)飲料行業(yè)的迅速發(fā)展 ,以及人民生活水平的提高 ,國內(nèi)對 CO2 的消費(fèi)量必將得到較大的發(fā)展 ,CO2 的年消費(fèi)量有望突破 50 萬 t 。
2、CO2 氣體保護(hù)焊接
早在 50 年代 ,前蘇聯(lián)、日本等國成功研究了CO2 氣體保護(hù)電弧焊接工藝 ,現(xiàn)已發(fā)展成為一種重要的焊接工藝。我國在 1964 年開始推廣 CO2 氣體做保護(hù)氣的電弧焊接工藝 ,在汽車、船舶、集裝箱、金屬結(jié)構(gòu)物的焊接中都有較普遍的應(yīng)用。CO2 氣體保護(hù)焊接是一種公認(rèn)的Gao效率、低成本、省時(shí)省力的焊接方法 ,并具有可變形小、油銹敏感性低、抗裂、致密性好等優(yōu)點(diǎn)。與手工電弧相比 ,自動(dòng) CO2 氣體保護(hù)焊接的功效可提高 2～5 倍 ,半自動(dòng)化可提高 1～2倍 ,能耗下降 50 %。目前 ,CO2 氣體保護(hù)焊接發(fā)達(dá)國家占 67 % ,全球平均水平為 23 % ,我國僅為 5 % ,因此發(fā)展空間很大 ,應(yīng)用前景十分樂觀。
3、煙絲膨化
液體食用 CO2 可用于香煙絲的膨化處理 ,以降低煙絲中的焦油和尼古丁的含量 ,提高香煙的等級(jí) ,還可節(jié)約煙絲 5 %～6 %。傳統(tǒng)的煙絲膨脹劑是用氟里昂制作 ,由于氟里昂會(huì)破壞臭氧層 ,因此 2006年將全禁止使用。年產(chǎn) 10 萬箱香煙所需的煙絲 ,膨化時(shí)需消耗 3000 t CO2 ,煙草行業(yè)如果全部用CO2 替代氟里昂 ,按我國目前的煙草生產(chǎn)規(guī)模 ,每年可消耗 CO2 約 30 萬 t 。
3、超臨界流體萃取
當(dāng) CO2 的溫度和壓力均高于其臨界值 (t =3111 ℃,P = 7. 38 MPa) 時(shí) ,稱為超臨界 CO2 。此時(shí)的 CO2 流體具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì) ,密度接近液體 ,粘度又與氣體相似 ,擴(kuò)散系數(shù)為液體的 10～100倍 ,具有良好的流動(dòng)和傳遞性能。以 CO2 為萃取劑 ,在超臨界的條件下進(jìn)行萃取 ,其萃取能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于有機(jī)溶劑。超臨界 CO2 萃取Z初用于從咖啡豆萃取咖啡因、從啤酒花萃取香料 ,現(xiàn)在發(fā)展到廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥和精細(xì)化學(xué)品工業(yè)。CO2 超臨界萃取在醫(yī)藥、香料、化妝品、高附加值精細(xì)化工等領(lǐng)域?qū)⒂泻芎玫陌l(fā)展前景 ,并取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益二氧化碳回收設(shè)備。
回收 CO2 的方法主要有變壓吸附法、膜分離法及吸收法。吸收法又分為物理吸收法和化學(xué)吸收法。低溫甲醇法和碳酸丙酯法是物理吸收法的典型代表 ;苯菲爾法和活性 MDEA 法則是化學(xué)吸收法的主流工藝?；厥展に嚨倪x取應(yīng)根據(jù)工藝特點(diǎn)、CO2的回收程度及原料氣中 CO2 的溫度、壓力及濃度等因素來確定。目前 CO2 在飲料行業(yè)、氣體保護(hù)焊接、煙絲膨化及超臨界萃取等領(lǐng)域已取得了廣泛的應(yīng)用?？梢灶A(yù)見 ,隨著我國科研投入的不斷加大 ,CO2 新用途開發(fā)研究一定會(huì)取得突破。
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