鋼鐵企業(yè)co2的回收與資源化應(yīng)用探討

1、 工業(yè)革命前大氣中的 CO2 濃度為 270×10-6，2013 年大氣中的CO2 濃度已經(jīng)達到 400×10-6，并且仍以每年 0.4%的速度增加。2013年我國排放 CO2 大約 30 億噸，居世界第二，預(yù)計 2025 年我國排放總量將超過美國居世界第一。CO2 的分子量為 44g/mol、熔點為-78.46℃、沸點為-56.56℃、氣態(tài)密度為 1.977g/L、液態(tài)密度為 1.816kg/L，是一種無色、無味

2、、無毒的氣體，該氣體具有強烈的吸收紅外輻射能力，在地球上空形成一層“玻璃”可使地球不斷變暖，被稱為溫室氣體。目前，CO2 日益增長的排放使全球氣候變暖已成為國際社會必須面對的焦點問題，我國于 2009 年 11 月 26 日公布了控制溫室氣體排放的行動目標，即到 2020 年全國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值 CO2 排放比 2005年下降 40%—45%。其中工業(yè)生產(chǎn)的減排對我國整個控制溫室氣體排放的行動目標完成具有重要意義，冶金行業(yè)是能源消耗大戶

3、，也是工業(yè)生產(chǎn)中 CO2 排放量最大的來源，僅冶金行業(yè)的 CO2 排放量比例就占工業(yè)總排放量的 30.4%，冶金行業(yè)的節(jié)能減排工作是整個工業(yè)生產(chǎn)過程 CO2 減排的關(guān)鍵之一，深入研究 CO2 的回收利用技術(shù)已成為鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排的迫切需求。鋼鐵企業(yè) CO2 的主要來源及回收方法CO2 的來源主要是焦爐、燒結(jié)機、帶式焙燒機、高爐、轉(zhuǎn)爐、白灰窯、燃氣鍋爐和加熱爐等。盡管鋼鐵企業(yè)通過回收焦爐煤氣、高爐煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣進行綜合利用，但最終仍通過燃

4、燒排放到大氣中。焦爐、燒結(jié)機、帶式焙燒機、高爐、轉(zhuǎn)爐、燃氣鍋爐和加熱爐產(chǎn)低溫液化分離法。低溫液化分離法主要分為級聯(lián)式液化分離法和N2 膨脹液化分離法。其中級聯(lián)式能耗低，設(shè)備投資大；N2 膨脹液化能耗高，設(shè)備投資少。目前國內(nèi) CO2 回收技術(shù)主要有化學吸收法和物理變壓吸附法，其中化學吸收法主要應(yīng)用于尾氣 CO2 濃度（不大于 20%）較低的電廠，物理變壓吸附法主要應(yīng)用于 CO2 濃度（20%—90%）較高的合成氨變化氣、石灰窯氣、甲醇裂解

5、氣等。以上兩種方法均可生產(chǎn)工業(yè)用 CO2。生產(chǎn)食品級高純度的 CO2 回收技術(shù)主要是低溫液化分離法，其應(yīng)用于 CO2 濃度不小于 99%的氣體，經(jīng)過處理的 CO2 純度可達到 99.99%以上（從市場調(diào)研情況來看，國內(nèi)回收 CO2 成本在 300 元/噸左右） 。CO2 在煉鋼流程的應(yīng)用CO2 替代底吹 N2 和氬氣。CO2 替代底吹 N2和氬氣化學反應(yīng)式如下：CO2+[C]=2CO+Q 吸在煉鋼流程 CO2 替代底吹 N2 和氬氣的好