二氧化碳捕获和封存是指把CO2从工业或相关能源排放源分离出来，输送到封存地点进行储存，并使其长期与大气隔绝的过程。目前，主要的封存方式有地质封存、海洋封存和碳酸盐矿石固存等等。为了尽可能减少以二氧化碳(CO2)为主的温室气体排放，减缓全球气候变化趋势，人类正在通过持续不断的研究以及国家间合作，从技术、经济、政策、法律等层面探寻长期有效的解决途径。近年来兴起的二氧化碳捕获与封存(CCS)技术成为研究的热点和国际社会减少温室气体排放的重要策略。
化学吸收法是利用CO2气体呈酸性的特点，用弱碱性物质进行吸收，然后加热使其解吸，从而达到分离CO2的目的。日前JFE工程公司对采用化学吸收法捕捉CO2技术进行了开发，开发出了可在18℃、压力为0.12MPa条件下将CO2转换为固体物质进行分离回收的工艺。该工艺采用的吸收剂为笼形水合物NeoWhite（一种烷基铵盐），是JFE工程公司与NEDO共同开发的蓄热空调用的一种蓄热材料，只需添加少量就可控制CO2转变成水合物所需的压力和温度条件。当排放的废气与NeoWhite的水溶液混合时，CO2会在室温和接近常压条件下被吸收形成冰冻果子露样固态水合物，固液分离后，将固态水合物稍微加热，CO2又转变为气体，这样气态CO2就可以回收，水和吸收剂可以被重复利用。
JFE工程公司首先在其鹤见厂进行了小规模试验，处理能力为3t/d，证实了几乎常温常压条件下，CO2也可转变为固体水合物进行分离回收。若对热电厂、钢厂和其他类似工厂烟道气中的CO2进行分离回收，年处理能力为30万～100万t，预计成本为2500日元/t。
为进行现场试验，在JFE钢铁公司东日本制铁所建设了以炼铁厂热风炉废气为原料的CO2分离、回收试验设备。该工艺的原料气为CO2体积分数约为20%的热风炉废气，对原料气进行两级处理，分离、回收气体的CO2纯度可达90%（体积分数）。
当前，国际上CCS技术研发所关注的主要问题包括：CO2，在地质封存系统中吸附和迁移的机理与规律。在地层中的相态及其变化规律、化学反应及固化条件；注CO2采油过程中的物理化学理论问题、复杂渗透流体力学原理、各类CO2：提高采收率(EOR)数值模拟基础模型；长距离管道运输CO2的化学腐蚀机理与规律等。
随着经济全球化深入发展，降低能耗和减排温室气体成为国际社会面临的严峻挑战，以低能耗、低污染为基础的“低碳经济”成为国际热点，成为继工业革命、信息革命之后又一波可能对全球经济产生重大影响的新趋势。据预测，走“低碳经济”的发展道路，每年可为全球经济产生25000亿美元的收益，到2050年，低碳技术市场至少会达到5000亿美元。为此，一些发达国家大力推进向“低碳经济”转型的战略行动，着力发展“低碳技术”，并对产业、能源、技术、贸易等政策进行重大调整，以抢占产业先机。
(来源：钢铁产业)




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