2023年8月3日发(作者：)
第３５卷第１期２０１２年１月煤炭转化Ｖ０１．３５ＮＯ．１Ｃ（）ＡＩ。ＣＯＮＶＥＲＳＩＯＮＪａｎ．２０１２粉煤灰吸附二氧化碳在节能减排领域的应用苏佳纯１’摘要孙洋洲２’分析了粉煤灰吸收二氧化碳的反应原理，综述了粉煤灰作为二氧化碳吸收剂的研究历程及在节能减排中的应用现状．粉煤灰中吸收二氧化碳的有效成分（氧化钙和氧化镁）含量很低，粉煤灰单纯地作为二氧化碳吸附剂的效率相应较也低，减排的效率低．但利用二氧化碳与粉煤灰的反应，将粉煤灰转变为工业化产品，是一个资源化利用粉煤灰的好方法．关键词粉煤灰，节能减排，二氧化碳中图分类号Ｘ７８４常温常压下缓慢自发进行，是一个体积减小并放出０引言热量的过程．衰１产于我国大同和鄂尔多斯的煤灰成分分析Ｔａｂｌｅ１ＣｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｏａｌａｓｈｓａｍｐｌｅｓｆｒｏｍＥｒｄｏｓａｎｄＤａｔｏｎｇＣｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｉｎｃｏａｌＳａｍｐｌｅＥｔｄｏｓｓａｍｐｌｅＤａｔｏｎｇｓａｍｐｌｅＳｉＯｚ４８．３４５３．１４Ａｌｚ０３Ｆｅｚ０３４３．７９３５．９１２．０３０．７４ＣＯＯ２．５４４．７２ＭｇＯ０．１１．７９我国是一个富煤国家，也是全世界最大的煤消费国，中国每年的煤消耗量占全球消耗量的３５％．消耗这些煤会产生大宗的工业废渣——粉煤灰．我国对粉煤灰的利用率只有４０％，是发达国家利用率的１／２．目前，国内对粉煤灰的综合利用方式仍是以大批量利用为主．［１３利用在建筑材料领域的粉煤灰大约占总消化量的５０％以上，如制作粉煤灰水泥、加气混凝土砌块砖、烧结陶粒、烧结砖、蒸压砖、轻型中空隔墙板、复合保温外墙板、保温屋面板和轻质中空楼板等系列材料；２０％以上用作填充料，用于道路、机场、港区建设工程；２０％被用于作为农用料来改良土壤，制取农用肥料．［１３近年来，不少国外的研究团队开展了以粉煤灰为基质吸收二氧化碳的研究．本文探讨了粉煤灰与二氧化碳相互作用的原理，综述了粉煤灰作为二氧化碳吸收剂的研究现状及其在节能减排领域的应用．１２ａｓｈｅｓ／％Ｋｚ００．１２０．２３ＮａｚＯ０．１６０．８５ＳＯｓ１．１４１．０６ｔｈｅＴｉ０２１．１８０．７２Ｐ２０ｓ０．０７０．０８ｏｕｔＮｏｔｅｓ：ＤａｔａｕｓｅｄｉｎｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌＣＮＯＯＣＮＥＩＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬｉｍｔｅｄ．ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｎａｌｙｓｉｓｉｓｂａｓｅｄＯｎｔｅｓｔ谢ｒｉｅｄｂｙ粉煤灰中的活性成分与二氧化碳的反应：Ｃａ０＋Ｈ２０一Ｃａ（０Ｈ）２Ｃａ（ＯＨ）２＋Ｃ０２——，ＣａＣ０３＋Ｈ２０２ＭｇＯ＋Ｈ２０＋Ｃ０２—一Ｍ９２（０Ｈ）２Ｃ０３粉煤灰吸收二氧化碳研究的发展利用粉煤灰吸收二氧化碳的设想是随着二氧化碳的碳酸化矿物封存概念提出的．二氧化碳的碳酸化矿物封存指模拟自然界中的金属氧化物／硅酸盐矿物的风化过程来实现二氧化碳封存的减排技术．［１］相比于二氧化碳的海洋封存以及地质封存等固定技术来说，二氧化碳的碳酸化矿物封存环境风险小，且可以永久封存二氧化碳，但是在自然界中这一反应过程速度非常缓慢．为了提高反应速度，研究人员通常通过以下手段（见第９１页表２）来加快反应速度：１）通过加热和研磨等过程来活化反应原料，增加反应物的比表面积；２）增加反应中Ｃ０。的分压；３）增加ＮａＨＣＯ。和ＮａＣＩ等添加剂；４）将粉煤灰与二氧化碳作用的原理粉煤灰的主要成分是碱性金属氧化物．以我国大同和鄂尔多斯的煤灰为例进行成分分析（见表１），煤灰中的二氧化硅几乎占了煤灰全部质量的５０％，氧化铝含量约占煤灰总质量的４０％左右，其次含量较多的分别是氧化钙、氧化铁和氧化镁，但其含量均不及煤灰质量的５％．吸收二氧化碳的活性成分是Ｃａ０和ＭｇＯ，其总含量占煤灰总重的２％～６％．ＣａＯ和ＭｇＯ对Ｃ０２进行化学吸附的反应可在１）助理工程师；２）教授级高级工程师，中国海洋石油总公司新能源投资有限责任公司，１０００１６北京收稿日期；２０１１—０６—１０Ｉ修回日期：２０１１—１１—３０万方数据第１期苏佳纯等粉煤灰吸附二氧化碳在节能减排领域的应用ＳｉＯ：移走，防止在反应物表面生成惰性表面层．但这些技术在提高反应速度的同时也提高了反应的成本，目前二氧化碳的碳酸化矿物封存离产业化还有一定距离．表２现有的二氯化碳封存技术Ｔａｂｌｅ２ＣｕｒｒｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｉｎｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎＣ０２ｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎＦｅａｔｕｒｅｓＣａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｉｓｉｎｊｅｃｔｅｄｄｉｒｅｃｔｌｙｉｎｔｏｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｇｅｏｌｏｇｉｃａｌＧｅｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ，ｓｕｃｈａｓｄｅｃｌｉｎｉｎｇｏｉｌｆｉｅｌｄｓｔｓａｌｉｎｅａｑｕｉｆｅｒｓａｎｄｕｎｍｍａｈｌｅｃｏａｌｓｅａｍｓｅｔｃ０ｃｅａｎｓｅｑｕｅｓｔ洳Ｃａｒ．ｂ．ｏｎｄｎ１５ａｅｄｉｅｘｐｅｃｔｅｄ．ｔｉ８０？ｌｏ寰ｒｆｌｌｘｏｉｄａｇ．出ｅ‘ｓ喘ｔｌ唑ｑＵｌｄ坚Ｌｔ）ｚ”ａｔ他ｔ叫ｈｅ０ｉｂＯｔ叫ｔＯｍ“ＭｉｎｅｒａｌｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎＣａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｉｓｔｒａｐｐｅｄｉｎｔｈｅｆｏｒｍｏｆｓｏｌｉｄｃａｒｂｏｎａｔｅｓａｌｔｓ二氧化碳的碳酸化矿物封存原理为：（Ｃａ，Ｍｇ），Ｓｉ，ｑ＋２，＋ｚＨ２。（ｓ）＋ｘＣ０２（ｇ）一ｘ（Ｃａ，Ｍｇ）Ｃ０３（ｓ）＋ｙＳｉ０２（ｓ）＋ｚＨ２０（１／ｇ）鉴于煤灰中含有碱性的金属氧化物可与二氧化碳反应，研究人员开始探索用粉煤灰吸收二氧化碳的可行性．相比使用硅酸盐矿石进行碳酸化，使用粉煤灰进行碳酸化有一定优势：１）粉煤灰活性高，粒度小，反应速度快，不需要进行加热活化、蒸汽活化和机械研磨等预处理；２）粉煤灰通常都接近高浓度的二氧化碳排放源，不需要额外的运输费用；３）在固定二氧化碳的同时，可以回收其他的贵重金属以及其他高附加值产品，从而提高其经济性．国际上陆续有一些定量研究煤灰吸收二氧化碳的报道．Ｄａｎｉｅｌ等［３］研究发现，在１８５℃的反应温度和１２．６ＭＰａ压强下，将煤灰放在含有０．５ＭＮａＨ—ＣＯ。，１．０ＭＮａＣｌ，０．５ＭＮａＣＯ。的水溶液中进行反应，３０ｍｉｎ后５０％左右的Ｃａ２＋离子转化为了Ｃａ－ＣＯ。．欧洲的联合项目组ＬＧＩＴ使用氧化钙含量为４．１％的煤灰进行实验，粉煤灰平均颗粒直径为４０ｐｍ，比表面积为（Ｏ．６３±０．０２２）ｍ２／ｇ．二氧化碳吸附煤灰实验采用分步转化过程：先加水配置成水溶液，使煤灰中的氧化钙转化为氢氧化钙，再注入高压纯Ｃ０：（压强为１．０１ＭＰａ～４．０４ＭＰａ），连续搅拌反应釜将氢氧化钙转化为碳酸钙，在３０℃的反应温度下反应１２０ｍｉｎ，碳酸盐转化率为８２％．结果表明，碳酸盐转化率与压力、温度以及粉煤灰起始用量无关．实验中１００ｇ煤灰吸收２．６ｇ二氧化碳．［４］这个反应体系具有几个优势：１）反应温度较低（３０℃），在工业应用过程中可以降低燃料费用；２）反应速度快（２ｈ达到８２％的转化率）；３）反应压强不大，对反应设备的设计没有特别的要求．万方数据３粉煤灰作为二氧化碳吸附剂的工业应用粉煤灰中Ｃａ０和ＭｇＯ的含量并不高，在４％左右，实际上可以用来吸收二氧化碳的有效成分含量很低．但在实际生产过程中，为了吸收煤燃烧过程中释放的二氧化硫，会采取石灰石一石膏湿法脱硫，或在煤燃烧过程中加入石灰石或白云石作脱硫剂，碳酸钙和碳酸镁受热分解生成氧化钙和氧化镁，与烟气中二氧化硫反应生成硫酸盐，随灰分排出；或煤燃烧后的烟气经过熟石灰浆液进行吸附脱硫．因此，脱硫剂（通常是含钙离子和镁离子的碳酸盐）的使用会增加灰分中本身钙镁化合物的含量，其增量决定于煤中硫的含量．我国大部分煤属于低硫煤的范畴，含硫量在１％左右，按照脱硫技术常用的钙硫比１．０３设计，脱硫技术处理后的煤灰中ＣａＯ和ＭｇＯ含量会增加１％～２％．因此，经过脱硫处理的粉煤灰中Ｃａ０和ＭｇＯ的含量有所增加，在５％～６％．我国煤炭资源总量８％的高硫煤硫分高于３％，高硫煤经过石灰石一石膏湿法脱硫处理后，粉煤灰中有效成分ＣａＯ和ＭｇＯ含量增加至８％～１０％．对于氧化钙含量为４．１％的粉煤灰，理论上１ｔ粉煤灰可以吸收二氧化碳的量为３２．１７ｋｇ，如果按照文献［－４３报道的８２％的碳酸盐转化率来进行计算，那么１ｔ煤灰可以吸收２６ｋｇ的二氧化碳，即吸收１ｔ二氧化碳需要３８．１８亿ｔ的粉煤灰．我国作为煤炭主要消费国，根据国家发改委提供的数据，工业锅炉每燃烧１ｔ标准煤就产生二氧化碳２６２０ｋｇ，煤灰３００ｋｇ．全国每年产生的煤灰高达１亿多吨，当这些粉煤灰都用来吸收二氧化碳时，这１亿ｔ煤灰可以吸收的二氧化碳量为２６０万ｔ，吸收总量比较可观．相比其他的减排技术，这项技术的原料是来源广泛的工业废品，且吸收反应接近排放源，不需要二氧化碳的运输费用，而且还可以就近利用锅炉的余热，因此具有突出的优势。但也应该看到，煤灰里的有效成分氧化钙的含量较低，平均只有４％左右，可以吸收二氧化碳的有效成分的量与燃煤生成的二氧化碳的量相比是比较有限的，减排效率比较低．粉煤灰固定二氧化碳在工业化过程中需要解决的主要是工艺问题．现有的利用含ＣａＯ和ＭｇＯ的物质对ＣＯｚ进行碳酸化矿物封存的主要工艺有直接法和间接法两种（见第９２页表３）．直接法中二氧９２煤炭转化２０１２年化碳与含有ＣａＯ和ＭｇＯ的物质直接反应，包括干法与湿法两种．其中干法是直接的气固反应，通常需要在非常苛刻的条件下进行：压力为３４．３４ＭＰａ，温度为５００℃，反应过程中能耗较高，而反应速度慢，转化率低，２ｈ反应物的转化率为２５％，这种方法不太经济．湿法是碳酸化反应在溶液介质中进行，反应条件更为温和，通常二氧化碳的压力为几十个大气压，反应速率可以通过添加矿物催化剂（如ＮａＨ—ＣＯ。和ＮａＣｌ混合物）来提高，反应时间缩短至几小时，转化率明显提高，是目前的研究热点．ＬＧＩＴ对粉煤灰吸收二氧化碳的定量研究实验就是使用湿法来进行．［４１但是湿法应用到粉煤灰吸收二氧化碳的工业化装置工艺中，还存在着很大问题．粉煤灰中的有效成分较低，ＳｉＯ：和Ａｌ：０。等惰性成分对反应的Ｔａｂｌｅ３影响非常大，所以湿法工艺消耗的溶剂多，且搅拌需要消耗大量的能量；此外，催化剂的循环利用问题也没有完全解决．另一种ＣＯｚ碳酸化矿物封存的工艺是间接法，间接法主要使用媒质（浸出剂）从矿石中浸出钙镁离子，然后进行碳酸化反应，生成碳酸盐及媒质，媒质再循环利用．媒质主要有盐酸、硫酸、氯化镁熔盐、乙酸和氢氧化钠等．鉴于粉煤灰颗粒粒径小，反应活性高，惰性成分高，使用间接法可以有效避免惰性物质对反应的影响．根据我国粉煤灰的成分分析可知，粉煤灰中主要惰性成分Ｓｉ０：不溶于水且不与水和一般的酸反应，Ａｌ。０。不溶于水也不溶于酸和碱，因此反应的浸出剂（媒质）可以直接使用水，这样不仅可以避免强酸性或碱性媒质对设备的腐蚀，还便于媒质的再生利用．表３现有的ＣＯ，碳酸化矿物封存的主要工艺ＣｕｒｒｅｎｔｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｅｓｉｎＣ０２ｍｉｎｅｒａｌｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎ提高粉煤灰固定二氧化碳的经济性通常有以下几种思路．第一种思路是在产生粉煤灰与二氧化碳的原位通入水蒸气，以实现固碳的目的．ｏ’Ｄｏｗｄ等拍１在地下煤气化的实验过程中，利用生成的粉煤灰原位吸收地下煤气化过程中释放的二氧化碳．这种方法的局限性是碳酸钙的分解温度比较低，当温度较高时，碳酸钙分解的逆反应比较明显，会影响到固碳效果；第二种思路是利用固碳反应的副反应．Ｔａｗｆｉｃ等［６３发现，用二氧化碳处理后的粉煤灰不仅能够将粉煤灰的ｐＨ值调节至中性，而且可以以生成碳酸盐的方式分离煤灰中的一些微量元素．如Ｃｄ，Ｐｂ，Ｃｒ，Ａｓ，Ｓｅ，这有利于微量元素的回收，不仅可以减少环境污染，还有利于创造出经济效益；第三种思路是将固碳与粉煤灰综合利用相结合．Ｋｕｂｏ等Ⅲ开发了用干冰快速处理粉煤灰，将其ｐＨ值中和至７．５，并制成碳酸盐的方法，以使处理过的耕地可以快速地投入使用．这个方法简单易行，只需将干冰和粉煤灰在气密性良好的塑料口袋中混合即可，但是这个方法的缺陷是在制造、保存和运输干冰时需要消耗大量的能量．Ｍａｔｓｕｆｕｊｉ等凹］研究发现，水泥生产方法的改进可以提高粉煤灰吸收ＣＯ：的效率．将粉煤灰制备为水泥的过程中，粉煤灰中含有的石灰通常会造成水泥的膨胀和开裂，日本的科学家通过将煤灰浸入水中并同时通入ＣＯ。的方式生成碳酸盐，除去石灰石以提高水泥的质量，增加其强度及耐久性．［。Ｊ０］Ｋｉｍ［１１］利用二氧化碳和粉煤灰的反应回收脱硫剂，实现了物质的循环利用．Ｔａｄａｓｈｉ等ｎ２１将粉煤灰、高炉废渣、消石灰三者混合制成二氧化碳的吸收剂，取得了良好的效果．将固碳与粉煤灰的综合利用相结合不仅有效地实现了减排，而且碳酸盐产物无需分离，碳酸盐与粉煤灰的混合物可以直接作为产品进行销售，大大提高了粉煤灰固碳的经济性．这种利用方式值得提倡．万方数据第１期苏佳纯等粉煤灰吸附二氧化碳在节能减排领域的应用９３利用以提高其经济性．建议使用水作为浸出剂将煤４结束语利用粉煤灰吸收二氧化碳具有原材料成本低、灰中的可溶性有效成分氧化钙氧化镁浸出，再与二氧化碳反应以避免大量惰性成分的影响．同时，将固碳与粉煤灰的综合利用相结合可以有效地将工业废料变废为宝，提高减排的经济性．与二氧化碳反应过的粉煤灰可以用来处理农田，制备水泥或回收脱硫剂，这些应用方式在环保及可循环经济领域具有积极的意义，值得推广．接近排放源、无需预处理、反应条件温和反应速度快和转化率高等优势，但是由于粉煤灰中的有效成分含量比较低，作为减排的一种途径，粉煤灰吸收二氧化碳的效率比较低，需要优化反应工艺并开展综合参考文献［１］［２１鲁小勇．朱小燕．粉煤灰综合利用的现状和前景展望口］．辽宁工程技术大学学报．２００５，２４（２）：２９５—２９８．ＲｅｎｄｅｋＥ．ＤｕｃｏｍｎａｌｏｆＨａｚａｒｄｏｕｓＧ．ＧｅｒｍａｉｎＰ．ＣａｒｂｏｎＤｉｏｘｉｄｅＳｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎｉｎＭｕｎｉｃｉｐａｌＷａｓｔｅＩｎｃｉｎｅｒａｔｏｒ（ＭＳＷＩ）１３０ｔｔｏｍＡｓｈ［Ｊ］．Ｊｏｕｒ—ＭａｔｅｒｉａｌｓＢ。２００６，１２８（１）：７３—７９．［３］［４］［５３［６］［７３［８］［９３ＤａｎｉｅｌＦＪ，ＹｅｅＳ，ＣｕｒｔＷＭ．ＣａｒｂｏｎＳｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎＵｔｉｌｉｚｉｎｇＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＳｏｌｉｄＲｅｓｉｄｕｅｓ［Ｊ］．ＰｒｅｐｒｉｎｔｓｏｆＳｙｍｐｏｓｉａ—ＡｍｅｒｉｃａｎＣｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ。ＤｉｖｉｓｉｏｎｏｆｒｕｅｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ。２００２。４７（１）：３７－３８．Ｍｏｎｔｅｓ－Ｈｅｒｎａｎｄｅｚ．Ｐ６ｒｅｚ－Ｌ６ｐｅｚＧＲ．ＲｅｎａｒｄＦｔｉｏｎｅｔａ１．ＭｉｎｅｒａｌＳｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎｏｆＣＯｓｂｙＡｑｕｅｏｕｓＣａｒｂｏｎａｔｉｏｎｏｆＣｏａｌＣｏｍｂｕｓ－Ｆｌｙ－ａｓｈ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｚａｒｄｏｕｓＭａｔｅｒｉａｌｓ．２００９。１６１：１３４７—１３５４．ｔｏＯ’Ｄｏｗｄ，ＪｏｈｎＰ．ＣａｒｂｏｎＤｉｏｘｉｄｅＦｉｘａｔｉｏｎＴａｗｆｉｃＴＡ。ＲｅｄｄｙＫＣａｒｂｏｎａｔｅ．ＷＯ：２００９０３９５９１Ａ１［Ｐ］．２００９—０４—０２．ｔｏＪ。ＧｌｏｓｓＳＰ．ＲｅａｃｔｉｏｎｏｆＣＯ，ｗｉｔｈＣｌｅａｎＣｏａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＡｓｈＲｅｄｕｃｅＴｒａｃｅＥｌｅｍｅｎｔ［Ｊ］．ＷａｔｅｒＳｉｒａｎｄＳｏｌｌＰｏｌｌｕｔｉｏｎ．１９９５，８４（３－４）：３８５—３９８．ＫｕｂｏＳｏｌｌＨ．ＫａｗａｊｉＫ，ＫｕｒｏｋｉＫ．ＬａｎｄｆｉｌｌｉｎｇＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＨｉｇｈｐＨＳｕｂｓｔａｎｃｅｓｏｆＣｏａｌＡｓｈｅｓ。ＩｎｃｉｎｅｒａｔｏｒＡｓｈｅｓ，Ｌｉｍｅ－ｍｉｘｅｄａｎｄｔｈｅＬｉｋｅ．ＪＰ：２００１２１９１３４ＡＣＰ］．２０１卜０８—１４．ａｔＭａｔｓｕｆｕｉｉＹ，ＫａｙａｍａＴ，ｈｏＫ．ＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓＫｏｎｋｕｒｉｔｏＲｏｎｂｕｎｓｈｕ．１９９８，５２：９２２—９２７．ＯｓｕｇｉＴ。ＫｉｔａｍｕｒａＴｈｅｒｅＥａｒｌｙＳｔａｇｅｏｆＣｏｎｃｒｅｔｅＣｏｎｔａｉｎｉｎｇＬａｒｇｅＱｕａｎｔｉｔｙｏｆＣｏａｌＡｓｈＣＪ］．ＳｅｍｅｎｔｏＭ．ＭａｎｕｌａｃｔｕｒｅｏｆＡｇｇｒｅｇａｔｅｓＵｓｉｎｇＩｎｃｉｎｅｒａｔｏｒＡｓｈｅｓａｎｄＣａｒｂｏｎＤｉｏｘｉｄｅａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｑｕｉｐｍｅｎｔｏｆ．ｊＰ：２Ｄ０２１７３３５０Ａ［Ｐ］．２００２—０６—２１．［ｉ０３ＭａｔｓｕｆｕｊｉＹ，ＩｓｏｂｅＴ．ＫｏｙａｍａＴ．ＳｔａｂｌｉｚａｔｉｏｎＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＤａｉｇａｋｕＣｈｕｏＢｕｎｓｅｋｉＣｏａｌＡｓｈｅｓｆｏｒＬａｒｇｅＱｕａｎｔｉｔｙＵｓｅｉｎＣｏｎｃｒｅｔｅＥＪ］．ＫｙｕｓｈｕＳｅｎｔａＨｏｋｏｋｕ，２００１．１８：３７—４２．［１１］ＫｉｍＭＪ．Ｍｅｔｈｏｄ［１２］ＴａｄａｓｈｉｆｏｒＴｒｅａｔｉｎｇＣａｒｂｏｎＤｉｏｘｉｄｅｉｎＰｏｗｅｒＰｌａｎｔＧａｓａｎｄＲｅｃｙｃｌｉｎｇＣａｌｃｉｕｍＣａｒｂｏｎａｔｅｂｙＵｓｅｏｆＣｏａｌＡｓｈｏｆＡｎｔｈｒａｃｉｔｅ－ｆｉｒｅｄＦｌｕｉｄｉｚｅｄＢｅｄＰｏｗｅｒＹ。ＫｏｎｄｏＹ．ＣａｒｂｏｎＰｌａｎｔｓ．ＫＲ：２０１０１３１８９５Ａ［Ｐ］．２０１０－１２—１６．ＤｉｏｘｉｄｅＡｄｓｏｒｂｅｎｔｓ．ＪＰ：０７０８８３６２Ａ［Ｐ］．１９９５—０４—０４．ＰｏＴＥＮＴＩＡＬＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬＡＰＰＬＩＣＡＴｌＯＮｏＦＡＤＳｏＲＰＴＩＯＮｏＦＣＡＲＢＯＮＤＩＯＸＩＤＥＢＹＣＯＡＬＡＳＨＥＳＳｕＪｉａｅｈｕｎａｎｄＳｕｎＹａｎｇｚｈｏｕ（ＮｅｗＥｎｅｒｇｙＩｎｖｅｓｔｍｅｎｔＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬｉｍｉｔｅｄ，ＣｈｉｎｅｓｅＯｃｅａｎＯｉｌＧｅｎｅｒａｌＣｏｍｐａｎｙ，１０００１６Ｂｅｉｊｉｎｇ）ＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｔｈｉｓｆｉｅｌｄ，ａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅａｓａｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎ，ａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｄｔｈｅｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆａｐｐｌｙｉｎｇｃｏａｌａｓｈｅｓｔｏｏｌｔｏｒｅｄｕｃｅｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｅｍｉｓｓｉｏｎｉｎＣｈｉｎａｔｈｒｏｕｇｈａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｕｓｉｎｇｔｈｅｄａｔａｆｒｏｍｔｈｅｃｏａｌｍｉｎｅｓｉｎＯｒｄｏｓｏｆＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａｎａｎｄＤａｔｏｎｇｏｆＳｈａｎｘｉＰｒｏｖｉｎｃｅ．Ｔｈａｔｔｈｅｔｏｔａｌａｍｏｕｎｔｏｆｃａｌ—ｃｉｕｍｏｘｉｄｅａｎｄｍａｇｎｅｓｉｕｍｏｘｉｄｅ．ｂｏｔｈｏｆｗｈｉｃｈａｒｅｔｈｅａｃｔｉｖｅｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔｓｉｎｃｏａＩａｓｈｅｓａｓａｔｏｒｅａｃｔｗｉｔｈｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅ，ｉｓｖｅｒｙｌｏｗｉｎｔｈｅｃｏａｌａｓｈｅｓ，ａｎｄｒｅｓｕｌｔ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｃｏａｌａｓｈｅｓｉｎ“ａｂ—ｃａｎｓｏｒｂｉｎｇ”ｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｉｓｑｕｉｔｅｌｉｍｉｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｃｏａｌａｓｈｅｓｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅａｂｓｏｒｂｅｎｔｔｈａｔｌｅａｄｓｔｏｎｏｔｓｅｒｖｅａｓａｎｅｆｆｉｃｉｅｎｔｒｅａｃ—ｄｒａｍａｔｉｃｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｔｕｒｎｔｉｏｎｗｉｔｈｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｃｏｕｌｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｐｒｏｄｕｃｔｓ，ｓｕｃｈｃｙｃｌｉｎｇ．ＫＥＹａｓｃｏａｌａｓｈｅｓｉｎｔｏｋｅｙｉｎｔｅｒｇｒａｄｉｅｎｔｏｆｓｏｍｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｓｅｒｖｅｓｕｌｆｉｄｅａｂｓｏｒｂｅｎｔｓａｎｄｃｅｍｅｎｔｓ，ｔｏｉｎｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｗａｓｔｅｒｅ—ＷＯＲＤＳｃｏａｌａｓｈｅｓ，ｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅ，ｒｅｄｕｃｅｅｍｉｓｓｉｏｎ万方数据粉煤灰吸附二氧化碳在节能减排领域的应用作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：苏佳纯， 孙洋洲， Su Jiachun， Sun Yangzhou中国海洋石油总公司新能源投资有限责任公司,100016 北京煤炭转化Coal Conversion2012,35(1)
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2023年8月3日发(作者：)
第３５卷第１期２０１２年１月煤炭转化Ｖ０１．３５ＮＯ．１Ｃ（）ＡＩ。ＣＯＮＶＥＲＳＩＯＮＪａｎ．２０１２粉煤灰吸附二氧化碳在节能减排领域的应用苏佳纯１’摘要孙洋洲２’分析了粉煤灰吸收二氧化碳的反应原理，综述了粉煤灰作为二氧化碳吸收剂的研究历程及在节能减排中的应用现状．粉煤灰中吸收二氧化碳的有效成分（氧化钙和氧化镁）含量很低，粉煤灰单纯地作为二氧化碳吸附剂的效率相应较也低，减排的效率低．但利用二氧化碳与粉煤灰的反应，将粉煤灰转变为工业化产品，是一个资源化利用粉煤灰的好方法．关键词粉煤灰，节能减排，二氧化碳中图分类号Ｘ７８４常温常压下缓慢自发进行，是一个体积减小并放出０引言热量的过程．衰１产于我国大同和鄂尔多斯的煤灰成分分析Ｔａｂｌｅ１ＣｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｏａｌａｓｈｓａｍｐｌｅｓｆｒｏｍＥｒｄｏｓａｎｄＤａｔｏｎｇＣｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｉｎｃｏａｌＳａｍｐｌｅＥｔｄｏｓｓａｍｐｌｅＤａｔｏｎｇｓａｍｐｌｅＳｉＯｚ４８．３４５３．１４Ａｌｚ０３Ｆｅｚ０３４３．７９３５．９１２．０３０．７４ＣＯＯ２．５４４．７２ＭｇＯ０．１１．７９我国是一个富煤国家，也是全世界最大的煤消费国，中国每年的煤消耗量占全球消耗量的３５％．消耗这些煤会产生大宗的工业废渣——粉煤灰．我国对粉煤灰的利用率只有４０％，是发达国家利用率的１／２．目前，国内对粉煤灰的综合利用方式仍是以大批量利用为主．［１３利用在建筑材料领域的粉煤灰大约占总消化量的５０％以上，如制作粉煤灰水泥、加气混凝土砌块砖、烧结陶粒、烧结砖、蒸压砖、轻型中空隔墙板、复合保温外墙板、保温屋面板和轻质中空楼板等系列材料；２０％以上用作填充料，用于道路、机场、港区建设工程；２０％被用于作为农用料来改良土壤，制取农用肥料．［１３近年来，不少国外的研究团队开展了以粉煤灰为基质吸收二氧化碳的研究．本文探讨了粉煤灰与二氧化碳相互作用的原理，综述了粉煤灰作为二氧化碳吸收剂的研究现状及其在节能减排领域的应用．１２ａｓｈｅｓ／％Ｋｚ００．１２０．２３ＮａｚＯ０．１６０．８５ＳＯｓ１．１４１．０６ｔｈｅＴｉ０２１．１８０．７２Ｐ２０ｓ０．０７０．０８ｏｕｔＮｏｔｅｓ：ＤａｔａｕｓｅｄｉｎｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌＣＮＯＯＣＮＥＩＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬｉｍｔｅｄ．ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｎａｌｙｓｉｓｉｓｂａｓｅｄＯｎｔｅｓｔ谢ｒｉｅｄｂｙ粉煤灰中的活性成分与二氧化碳的反应：Ｃａ０＋Ｈ２０一Ｃａ（０Ｈ）２Ｃａ（ＯＨ）２＋Ｃ０２——，ＣａＣ０３＋Ｈ２０２ＭｇＯ＋Ｈ２０＋Ｃ０２—一Ｍ９２（０Ｈ）２Ｃ０３粉煤灰吸收二氧化碳研究的发展利用粉煤灰吸收二氧化碳的设想是随着二氧化碳的碳酸化矿物封存概念提出的．二氧化碳的碳酸化矿物封存指模拟自然界中的金属氧化物／硅酸盐矿物的风化过程来实现二氧化碳封存的减排技术．［１］相比于二氧化碳的海洋封存以及地质封存等固定技术来说，二氧化碳的碳酸化矿物封存环境风险小，且可以永久封存二氧化碳，但是在自然界中这一反应过程速度非常缓慢．为了提高反应速度，研究人员通常通过以下手段（见第９１页表２）来加快反应速度：１）通过加热和研磨等过程来活化反应原料，增加反应物的比表面积；２）增加反应中Ｃ０。的分压；３）增加ＮａＨＣＯ。和ＮａＣＩ等添加剂；４）将粉煤灰与二氧化碳作用的原理粉煤灰的主要成分是碱性金属氧化物．以我国大同和鄂尔多斯的煤灰为例进行成分分析（见表１），煤灰中的二氧化硅几乎占了煤灰全部质量的５０％，氧化铝含量约占煤灰总质量的４０％左右，其次含量较多的分别是氧化钙、氧化铁和氧化镁，但其含量均不及煤灰质量的５％．吸收二氧化碳的活性成分是Ｃａ０和ＭｇＯ，其总含量占煤灰总重的２％～６％．ＣａＯ和ＭｇＯ对Ｃ０２进行化学吸附的反应可在１）助理工程师；２）教授级高级工程师，中国海洋石油总公司新能源投资有限责任公司，１０００１６北京收稿日期；２０１１—０６—１０Ｉ修回日期：２０１１—１１—３０万方数据第１期苏佳纯等粉煤灰吸附二氧化碳在节能减排领域的应用ＳｉＯ：移走，防止在反应物表面生成惰性表面层．但这些技术在提高反应速度的同时也提高了反应的成本，目前二氧化碳的碳酸化矿物封存离产业化还有一定距离．表２现有的二氯化碳封存技术Ｔａｂｌｅ２ＣｕｒｒｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｉｎｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎＣ０２ｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎＦｅａｔｕｒｅｓＣａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｉｓｉｎｊｅｃｔｅｄｄｉｒｅｃｔｌｙｉｎｔｏｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｇｅｏｌｏｇｉｃａｌＧｅｏｌｏｇｉｃａｌｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ，ｓｕｃｈａｓｄｅｃｌｉｎｉｎｇｏｉｌｆｉｅｌｄｓｔｓａｌｉｎｅａｑｕｉｆｅｒｓａｎｄｕｎｍｍａｈｌｅｃｏａｌｓｅａｍｓｅｔｃ０ｃｅａｎｓｅｑｕｅｓｔ洳Ｃａｒ．ｂ．ｏｎｄｎ１５ａｅｄｉｅｘｐｅｃｔｅｄ．ｔｉ８０？ｌｏ寰ｒｆｌｌｘｏｉｄａｇ．出ｅ‘ｓ喘ｔｌ唑ｑＵｌｄ坚Ｌｔ）ｚ”ａｔ他ｔ叫ｈｅ０ｉｂＯｔ叫ｔＯｍ“ＭｉｎｅｒａｌｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎＣａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｉｓｔｒａｐｐｅｄｉｎｔｈｅｆｏｒｍｏｆｓｏｌｉｄｃａｒｂｏｎａｔｅｓａｌｔｓ二氧化碳的碳酸化矿物封存原理为：（Ｃａ，Ｍｇ），Ｓｉ，ｑ＋２，＋ｚＨ２。（ｓ）＋ｘＣ０２（ｇ）一ｘ（Ｃａ，Ｍｇ）Ｃ０３（ｓ）＋ｙＳｉ０２（ｓ）＋ｚＨ２０（１／ｇ）鉴于煤灰中含有碱性的金属氧化物可与二氧化碳反应，研究人员开始探索用粉煤灰吸收二氧化碳的可行性．相比使用硅酸盐矿石进行碳酸化，使用粉煤灰进行碳酸化有一定优势：１）粉煤灰活性高，粒度小，反应速度快，不需要进行加热活化、蒸汽活化和机械研磨等预处理；２）粉煤灰通常都接近高浓度的二氧化碳排放源，不需要额外的运输费用；３）在固定二氧化碳的同时，可以回收其他的贵重金属以及其他高附加值产品，从而提高其经济性．国际上陆续有一些定量研究煤灰吸收二氧化碳的报道．Ｄａｎｉｅｌ等［３］研究发现，在１８５℃的反应温度和１２．６ＭＰａ压强下，将煤灰放在含有０．５ＭＮａＨ—ＣＯ。，１．０ＭＮａＣｌ，０．５ＭＮａＣＯ。的水溶液中进行反应，３０ｍｉｎ后５０％左右的Ｃａ２＋离子转化为了Ｃａ－ＣＯ。．欧洲的联合项目组ＬＧＩＴ使用氧化钙含量为４．１％的煤灰进行实验，粉煤灰平均颗粒直径为４０ｐｍ，比表面积为（Ｏ．６３±０．０２２）ｍ２／ｇ．二氧化碳吸附煤灰实验采用分步转化过程：先加水配置成水溶液，使煤灰中的氧化钙转化为氢氧化钙，再注入高压纯Ｃ０：（压强为１．０１ＭＰａ～４．０４ＭＰａ），连续搅拌反应釜将氢氧化钙转化为碳酸钙，在３０℃的反应温度下反应１２０ｍｉｎ，碳酸盐转化率为８２％．结果表明，碳酸盐转化率与压力、温度以及粉煤灰起始用量无关．实验中１００ｇ煤灰吸收２．６ｇ二氧化碳．［４］这个反应体系具有几个优势：１）反应温度较低（３０℃），在工业应用过程中可以降低燃料费用；２）反应速度快（２ｈ达到８２％的转化率）；３）反应压强不大，对反应设备的设计没有特别的要求．万方数据３粉煤灰作为二氧化碳吸附剂的工业应用粉煤灰中Ｃａ０和ＭｇＯ的含量并不高，在４％左右，实际上可以用来吸收二氧化碳的有效成分含量很低．但在实际生产过程中，为了吸收煤燃烧过程中释放的二氧化硫，会采取石灰石一石膏湿法脱硫，或在煤燃烧过程中加入石灰石或白云石作脱硫剂，碳酸钙和碳酸镁受热分解生成氧化钙和氧化镁，与烟气中二氧化硫反应生成硫酸盐，随灰分排出；或煤燃烧后的烟气经过熟石灰浆液进行吸附脱硫．因此，脱硫剂（通常是含钙离子和镁离子的碳酸盐）的使用会增加灰分中本身钙镁化合物的含量，其增量决定于煤中硫的含量．我国大部分煤属于低硫煤的范畴，含硫量在１％左右，按照脱硫技术常用的钙硫比１．０３设计，脱硫技术处理后的煤灰中ＣａＯ和ＭｇＯ含量会增加１％～２％．因此，经过脱硫处理的粉煤灰中Ｃａ０和ＭｇＯ的含量有所增加，在５％～６％．我国煤炭资源总量８％的高硫煤硫分高于３％，高硫煤经过石灰石一石膏湿法脱硫处理后，粉煤灰中有效成分ＣａＯ和ＭｇＯ含量增加至８％～１０％．对于氧化钙含量为４．１％的粉煤灰，理论上１ｔ粉煤灰可以吸收二氧化碳的量为３２．１７ｋｇ，如果按照文献［－４３报道的８２％的碳酸盐转化率来进行计算，那么１ｔ煤灰可以吸收２６ｋｇ的二氧化碳，即吸收１ｔ二氧化碳需要３８．１８亿ｔ的粉煤灰．我国作为煤炭主要消费国，根据国家发改委提供的数据，工业锅炉每燃烧１ｔ标准煤就产生二氧化碳２６２０ｋｇ，煤灰３００ｋｇ．全国每年产生的煤灰高达１亿多吨，当这些粉煤灰都用来吸收二氧化碳时，这１亿ｔ煤灰可以吸收的二氧化碳量为２６０万ｔ，吸收总量比较可观．相比其他的减排技术，这项技术的原料是来源广泛的工业废品，且吸收反应接近排放源，不需要二氧化碳的运输费用，而且还可以就近利用锅炉的余热，因此具有突出的优势。但也应该看到，煤灰里的有效成分氧化钙的含量较低，平均只有４％左右，可以吸收二氧化碳的有效成分的量与燃煤生成的二氧化碳的量相比是比较有限的，减排效率比较低．粉煤灰固定二氧化碳在工业化过程中需要解决的主要是工艺问题．现有的利用含ＣａＯ和ＭｇＯ的物质对ＣＯｚ进行碳酸化矿物封存的主要工艺有直接法和间接法两种（见第９２页表３）．直接法中二氧９２煤炭转化２０１２年化碳与含有ＣａＯ和ＭｇＯ的物质直接反应，包括干法与湿法两种．其中干法是直接的气固反应，通常需要在非常苛刻的条件下进行：压力为３４．３４ＭＰａ，温度为５００℃，反应过程中能耗较高，而反应速度慢，转化率低，２ｈ反应物的转化率为２５％，这种方法不太经济．湿法是碳酸化反应在溶液介质中进行，反应条件更为温和，通常二氧化碳的压力为几十个大气压，反应速率可以通过添加矿物催化剂（如ＮａＨ—ＣＯ。和ＮａＣｌ混合物）来提高，反应时间缩短至几小时，转化率明显提高，是目前的研究热点．ＬＧＩＴ对粉煤灰吸收二氧化碳的定量研究实验就是使用湿法来进行．［４１但是湿法应用到粉煤灰吸收二氧化碳的工业化装置工艺中，还存在着很大问题．粉煤灰中的有效成分较低，ＳｉＯ：和Ａｌ：０。等惰性成分对反应的Ｔａｂｌｅ３影响非常大，所以湿法工艺消耗的溶剂多，且搅拌需要消耗大量的能量；此外，催化剂的循环利用问题也没有完全解决．另一种ＣＯｚ碳酸化矿物封存的工艺是间接法，间接法主要使用媒质（浸出剂）从矿石中浸出钙镁离子，然后进行碳酸化反应，生成碳酸盐及媒质，媒质再循环利用．媒质主要有盐酸、硫酸、氯化镁熔盐、乙酸和氢氧化钠等．鉴于粉煤灰颗粒粒径小，反应活性高，惰性成分高，使用间接法可以有效避免惰性物质对反应的影响．根据我国粉煤灰的成分分析可知，粉煤灰中主要惰性成分Ｓｉ０：不溶于水且不与水和一般的酸反应，Ａｌ。０。不溶于水也不溶于酸和碱，因此反应的浸出剂（媒质）可以直接使用水，这样不仅可以避免强酸性或碱性媒质对设备的腐蚀，还便于媒质的再生利用．表３现有的ＣＯ，碳酸化矿物封存的主要工艺ＣｕｒｒｅｎｔｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｅｓｉｎＣ０２ｍｉｎｅｒａｌｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎ提高粉煤灰固定二氧化碳的经济性通常有以下几种思路．第一种思路是在产生粉煤灰与二氧化碳的原位通入水蒸气，以实现固碳的目的．ｏ’Ｄｏｗｄ等拍１在地下煤气化的实验过程中，利用生成的粉煤灰原位吸收地下煤气化过程中释放的二氧化碳．这种方法的局限性是碳酸钙的分解温度比较低，当温度较高时，碳酸钙分解的逆反应比较明显，会影响到固碳效果；第二种思路是利用固碳反应的副反应．Ｔａｗｆｉｃ等［６３发现，用二氧化碳处理后的粉煤灰不仅能够将粉煤灰的ｐＨ值调节至中性，而且可以以生成碳酸盐的方式分离煤灰中的一些微量元素．如Ｃｄ，Ｐｂ，Ｃｒ，Ａｓ，Ｓｅ，这有利于微量元素的回收，不仅可以减少环境污染，还有利于创造出经济效益；第三种思路是将固碳与粉煤灰综合利用相结合．Ｋｕｂｏ等Ⅲ开发了用干冰快速处理粉煤灰，将其ｐＨ值中和至７．５，并制成碳酸盐的方法，以使处理过的耕地可以快速地投入使用．这个方法简单易行，只需将干冰和粉煤灰在气密性良好的塑料口袋中混合即可，但是这个方法的缺陷是在制造、保存和运输干冰时需要消耗大量的能量．Ｍａｔｓｕｆｕｊｉ等凹］研究发现，水泥生产方法的改进可以提高粉煤灰吸收ＣＯ：的效率．将粉煤灰制备为水泥的过程中，粉煤灰中含有的石灰通常会造成水泥的膨胀和开裂，日本的科学家通过将煤灰浸入水中并同时通入ＣＯ。的方式生成碳酸盐，除去石灰石以提高水泥的质量，增加其强度及耐久性．［。Ｊ０］Ｋｉｍ［１１］利用二氧化碳和粉煤灰的反应回收脱硫剂，实现了物质的循环利用．Ｔａｄａｓｈｉ等ｎ２１将粉煤灰、高炉废渣、消石灰三者混合制成二氧化碳的吸收剂，取得了良好的效果．将固碳与粉煤灰的综合利用相结合不仅有效地实现了减排，而且碳酸盐产物无需分离，碳酸盐与粉煤灰的混合物可以直接作为产品进行销售，大大提高了粉煤灰固碳的经济性．这种利用方式值得提倡．万方数据第１期苏佳纯等粉煤灰吸附二氧化碳在节能减排领域的应用９３利用以提高其经济性．建议使用水作为浸出剂将煤４结束语利用粉煤灰吸收二氧化碳具有原材料成本低、灰中的可溶性有效成分氧化钙氧化镁浸出，再与二氧化碳反应以避免大量惰性成分的影响．同时，将固碳与粉煤灰的综合利用相结合可以有效地将工业废料变废为宝，提高减排的经济性．与二氧化碳反应过的粉煤灰可以用来处理农田，制备水泥或回收脱硫剂，这些应用方式在环保及可循环经济领域具有积极的意义，值得推广．接近排放源、无需预处理、反应条件温和反应速度快和转化率高等优势，但是由于粉煤灰中的有效成分含量比较低，作为减排的一种途径，粉煤灰吸收二氧化碳的效率比较低，需要优化反应工艺并开展综合参考文献［１］［２１鲁小勇．朱小燕．粉煤灰综合利用的现状和前景展望口］．辽宁工程技术大学学报．２００５，２４（２）：２９５—２９８．ＲｅｎｄｅｋＥ．ＤｕｃｏｍｎａｌｏｆＨａｚａｒｄｏｕｓＧ．ＧｅｒｍａｉｎＰ．ＣａｒｂｏｎＤｉｏｘｉｄｅＳｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎｉｎＭｕｎｉｃｉｐａｌＷａｓｔｅＩｎｃｉｎｅｒａｔｏｒ（ＭＳＷＩ）１３０ｔｔｏｍＡｓｈ［Ｊ］．Ｊｏｕｒ—ＭａｔｅｒｉａｌｓＢ。２００６，１２８（１）：７３—７９．［３］［４］［５３［６］［７３［８］［９３ＤａｎｉｅｌＦＪ，ＹｅｅＳ，ＣｕｒｔＷＭ．ＣａｒｂｏｎＳｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎＵｔｉｌｉｚｉｎｇＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＳｏｌｉｄＲｅｓｉｄｕｅｓ［Ｊ］．ＰｒｅｐｒｉｎｔｓｏｆＳｙｍｐｏｓｉａ—ＡｍｅｒｉｃａｎＣｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ。ＤｉｖｉｓｉｏｎｏｆｒｕｅｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ。２００２。４７（１）：３７－３８．Ｍｏｎｔｅｓ－Ｈｅｒｎａｎｄｅｚ．Ｐ６ｒｅｚ－Ｌ６ｐｅｚＧＲ．ＲｅｎａｒｄＦｔｉｏｎｅｔａ１．ＭｉｎｅｒａｌＳｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎｏｆＣＯｓｂｙＡｑｕｅｏｕｓＣａｒｂｏｎａｔｉｏｎｏｆＣｏａｌＣｏｍｂｕｓ－Ｆｌｙ－ａｓｈ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｚａｒｄｏｕｓＭａｔｅｒｉａｌｓ．２００９。１６１：１３４７—１３５４．ｔｏＯ’Ｄｏｗｄ，ＪｏｈｎＰ．ＣａｒｂｏｎＤｉｏｘｉｄｅＦｉｘａｔｉｏｎＴａｗｆｉｃＴＡ。ＲｅｄｄｙＫＣａｒｂｏｎａｔｅ．ＷＯ：２００９０３９５９１Ａ１［Ｐ］．２００９—０４—０２．ｔｏＪ。ＧｌｏｓｓＳＰ．ＲｅａｃｔｉｏｎｏｆＣＯ，ｗｉｔｈＣｌｅａｎＣｏａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＡｓｈＲｅｄｕｃｅＴｒａｃｅＥｌｅｍｅｎｔ［Ｊ］．ＷａｔｅｒＳｉｒａｎｄＳｏｌｌＰｏｌｌｕｔｉｏｎ．１９９５，８４（３－４）：３８５—３９８．ＫｕｂｏＳｏｌｌＨ．ＫａｗａｊｉＫ，ＫｕｒｏｋｉＫ．ＬａｎｄｆｉｌｌｉｎｇＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＨｉｇｈｐＨＳｕｂｓｔａｎｃｅｓｏｆＣｏａｌＡｓｈｅｓ。ＩｎｃｉｎｅｒａｔｏｒＡｓｈｅｓ，Ｌｉｍｅ－ｍｉｘｅｄａｎｄｔｈｅＬｉｋｅ．ＪＰ：２００１２１９１３４ＡＣＰ］．２０１卜０８—１４．ａｔＭａｔｓｕｆｕｉｉＹ，ＫａｙａｍａＴ，ｈｏＫ．ＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓＫｏｎｋｕｒｉｔｏＲｏｎｂｕｎｓｈｕ．１９９８，５２：９２２—９２７．ＯｓｕｇｉＴ。ＫｉｔａｍｕｒａＴｈｅｒｅＥａｒｌｙＳｔａｇｅｏｆＣｏｎｃｒｅｔｅＣｏｎｔａｉｎｉｎｇＬａｒｇｅＱｕａｎｔｉｔｙｏｆＣｏａｌＡｓｈＣＪ］．ＳｅｍｅｎｔｏＭ．ＭａｎｕｌａｃｔｕｒｅｏｆＡｇｇｒｅｇａｔｅｓＵｓｉｎｇＩｎｃｉｎｅｒａｔｏｒＡｓｈｅｓａｎｄＣａｒｂｏｎＤｉｏｘｉｄｅａｎｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｑｕｉｐｍｅｎｔｏｆ．ｊＰ：２Ｄ０２１７３３５０Ａ［Ｐ］．２００２—０６—２１．［ｉ０３ＭａｔｓｕｆｕｊｉＹ，ＩｓｏｂｅＴ．ＫｏｙａｍａＴ．ＳｔａｂｌｉｚａｔｉｏｎＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＤａｉｇａｋｕＣｈｕｏＢｕｎｓｅｋｉＣｏａｌＡｓｈｅｓｆｏｒＬａｒｇｅＱｕａｎｔｉｔｙＵｓｅｉｎＣｏｎｃｒｅｔｅＥＪ］．ＫｙｕｓｈｕＳｅｎｔａＨｏｋｏｋｕ，２００１．１８：３７—４２．［１１］ＫｉｍＭＪ．Ｍｅｔｈｏｄ［１２］ＴａｄａｓｈｉｆｏｒＴｒｅａｔｉｎｇＣａｒｂｏｎＤｉｏｘｉｄｅｉｎＰｏｗｅｒＰｌａｎｔＧａｓａｎｄＲｅｃｙｃｌｉｎｇＣａｌｃｉｕｍＣａｒｂｏｎａｔｅｂｙＵｓｅｏｆＣｏａｌＡｓｈｏｆＡｎｔｈｒａｃｉｔｅ－ｆｉｒｅｄＦｌｕｉｄｉｚｅｄＢｅｄＰｏｗｅｒＹ。ＫｏｎｄｏＹ．ＣａｒｂｏｎＰｌａｎｔｓ．ＫＲ：２０１０１３１８９５Ａ［Ｐ］．２０１０－１２—１６．ＤｉｏｘｉｄｅＡｄｓｏｒｂｅｎｔｓ．ＪＰ：０７０８８３６２Ａ［Ｐ］．１９９５—０４—０４．ＰｏＴＥＮＴＩＡＬＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬＡＰＰＬＩＣＡＴｌＯＮｏＦＡＤＳｏＲＰＴＩＯＮｏＦＣＡＲＢＯＮＤＩＯＸＩＤＥＢＹＣＯＡＬＡＳＨＥＳＳｕＪｉａｅｈｕｎａｎｄＳｕｎＹａｎｇｚｈｏｕ（ＮｅｗＥｎｅｒｇｙＩｎｖｅｓｔｍｅｎｔＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬｉｍｉｔｅｄ，ＣｈｉｎｅｓｅＯｃｅａｎＯｉｌＧｅｎｅｒａｌＣｏｍｐａｎｙ，１０００１６Ｂｅｉｊｉｎｇ）ＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｔｈｉｓｆｉｅｌｄ，ａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅａｓａｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎ，ａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｄｔｈｅｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆａｐｐｌｙｉｎｇｃｏａｌａｓｈｅｓｔｏｏｌｔｏｒｅｄｕｃｅｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｅｍｉｓｓｉｏｎｉｎＣｈｉｎａｔｈｒｏｕｇｈａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｕｓｉｎｇｔｈｅｄａｔａｆｒｏｍｔｈｅｃｏａｌｍｉｎｅｓｉｎＯｒｄｏｓｏｆＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａｎａｎｄＤａｔｏｎｇｏｆＳｈａｎｘｉＰｒｏｖｉｎｃｅ．Ｔｈａｔｔｈｅｔｏｔａｌａｍｏｕｎｔｏｆｃａｌ—ｃｉｕｍｏｘｉｄｅａｎｄｍａｇｎｅｓｉｕｍｏｘｉｄｅ．ｂｏｔｈｏｆｗｈｉｃｈａｒｅｔｈｅａｃｔｉｖｅｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔｓｉｎｃｏａＩａｓｈｅｓａｓａｔｏｒｅａｃｔｗｉｔｈｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅ，ｉｓｖｅｒｙｌｏｗｉｎｔｈｅｃｏａｌａｓｈｅｓ，ａｎｄｒｅｓｕｌｔ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｃｏａｌａｓｈｅｓｉｎ“ａｂ—ｃａｎｓｏｒｂｉｎｇ”ｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｉｓｑｕｉｔｅｌｉｍｉｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｃｏａｌａｓｈｅｓｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅａｂｓｏｒｂｅｎｔｔｈａｔｌｅａｄｓｔｏｎｏｔｓｅｒｖｅａｓａｎｅｆｆｉｃｉｅｎｔｒｅａｃ—ｄｒａｍａｔｉｃｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｔｕｒｎｔｉｏｎｗｉｔｈｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｃｏｕｌｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｐｒｏｄｕｃｔｓ，ｓｕｃｈｃｙｃｌｉｎｇ．ＫＥＹａｓｃｏａｌａｓｈｅｓｉｎｔｏｋｅｙｉｎｔｅｒｇｒａｄｉｅｎｔｏｆｓｏｍｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｓｅｒｖｅｓｕｌｆｉｄｅａｂｓｏｒｂｅｎｔｓａｎｄｃｅｍｅｎｔｓ，ｔｏｉｎｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｗａｓｔｅｒｅ—ＷＯＲＤＳｃｏａｌａｓｈｅｓ，ｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅ，ｒｅｄｕｃｅｅｍｉｓｓｉｏｎ万方数据粉煤灰吸附二氧化碳在节能减排领域的应用作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：苏佳纯， 孙洋洲， Su Jiachun， Sun Yangzhou中国海洋石油总公司新能源投资有限责任公司,100016 北京煤炭转化Coal Conversion2012,35(1)
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