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(dá)到 400×10-6，并且仍以每年 0.4%的速度增加。2013年我國(guó)排放 CO2 大約 30 億噸，居世界第二，預(yù)計(jì) 2025 年我國(guó)排放總量將超過美國(guó)居世界第一。CO2 的分子量為 44g/mol、熔點(diǎn)為-78.46℃、沸點(diǎn)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(wú)色、無(wú)味

2、、無(wú)毒的氣體，該氣體具有強(qiáng)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(zhǎng)的排放使全球氣候變暖已成為國(guó)際社會(huì)必須面對(duì)的焦點(diǎn)問題，我國(guó)于 2009 年 11 月 26 日公布了控制溫室氣體排放的行動(dòng)目標(biāo)，即到 2020 年全國(guó)單位國(guó)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(duì)我國(guó)整個(gè)控制溫室氣體排放的行動(dòng)目標(biāo)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(lái)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(gè)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(lái)源及回收方法CO2 的來(lái)源主要是焦?fàn)t、燒結(jié)機(jī)、帶式焙燒機(jī)、高爐、轉(zhuǎn)爐、白灰窯、燃?xì)忮仩t和加熱爐等。盡管鋼鐵企業(yè)通過回收焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣進(jìn)行綜合利用，但最終仍通過燃

4、燒排放到大氣中。焦?fàn)t、燒結(jié)機(jī)、帶式焙燒機(jī)、高爐、轉(zhuǎn)爐、燃?xì)忮仩t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(jí)聯(lián)式液化分離法和N2 膨脹液化分離法。其中級(jí)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(guó)內(nèi) CO2 回收技術(shù)主要有化學(xué)吸收法和物理變壓吸附法，其中化學(xué)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(jí)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(dá)到 99.99%以上（從市場(chǎng)調(diào)研情況來(lái)看，國(guó)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(xué)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