2009-08-21

新方法:移除發電廠排放中的硫成份與二氧化碳

Scrubbing sulfur: New process removes sulfur components, CO2 from power plant emissions (w/ Video)
http://www.physorg.com/news169810723.html

August 18th, 2009

美國能源部的 Pacific Northwest 國家實驗室(PNNL)已開發出一種可重複使用的有機液體,可從發電廠的工業排放中拉出(pull out)二氧化碳或二氧化硫這樣的有害氣體。這種處理程序能直接取代目前的方法,並使發電廠在不使用水、耗費較少能源以及節省金錢的情況下,捕捉二倍以上的有害氣體。

"發電廠能輕易翻新以使用我們的處理程序,成為現存技術的一種直接替換," David Heldebrant 表示,PNNL 此計畫的領導研究科學家。

如二氧化碳或二氧化硫這樣的有害氣體被稱為「酸性氣體(acid gases)」。這種新的耙梳(scrubbing)過程使用「酸性氣體結合有機液體」,那不包含水分,且看起來類似油性化合物。這些液體在近室溫下捕捉酸性氣體。科學家接著加熱這種液體以重新獲得並適當處理這些酸性氣體。

這些可回收液體只需要很少的能量來加熱,但所吸收的有害氣體重量是目前用於發電廠之領導性液體吸收劑的二倍。那是一種水與單乙醇胺(monoethanolamine)的結合,一種能抓住二氧化碳的基本有機分子。

PNNL 先前針對全有機液體的研究僅聚焦在「將來自發電廠排放中的二氧化碳拉出」。新研究將證明這種處理程序可應用到其他酸性氣體,例如二氧化硫。

"目前用以捕捉與釋放來自發電廠之二氧化碳排放物的方法耗用許多能源,因為它們在處理過程中汲取並加熱過量的水," Heldebrant 說。他提到單乙醇胺化合物的腐蝕性太強以致於要在無過量水的情況下使用。

在 PNNL 稱為「Reversible Acid Gas Capture(可逆酸性氣體捕捉)」的處理程序中,這些分子所攫取到的酸性氣體,已是液態且沒有包含水分。這種酸性氣體結合有機液體要將捕捉到的氣體釋出,所需要的熱比水少。

Heldebrant 與同僚在先前研究中利用一種二氧化碳結合有機液體,稱為 CO2BOL,來證明這種處理程序。在過程中,科學家將 CO2BOL 溶液與包含二氧化碳的排放物混入滯留槽(holding tank)中。CO2BOL 在化學上與二氧化碳結合以形成液態鹽溶液。

在其他槽中,科學家重新加熱鹽溶液將二氧化碳脫離出來。非有害氣體,例如氮將不會被捕捉且被釋回大氣中。為了儲存,這些有毒的化合物分別被捕捉。在那時候,CO2BOL 溶液已經回到它原本的狀態,而且準備好再度使用。

Heldebrant 等人已開發出有機液體系統,能與排放物中所發現的額外三種酸性氣體結合。他將在 8/18 於 American Chemical Society Fall 2009 Meeting and Exposition 中以二氧化硫、羰基硫(carbonyl sulfide)與二硫化碳 -- 這些酸性氣體都對環境有害 -- 來探討這項新研究。

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