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由于水泥的生产规模及其生产过程的特点(过程排放),水泥工业被认为是人为CO2排放的主要来源之一,占全球碳排放的8%。高排放行业将要承担更多的碳减排义务,所以水泥产业降碳压力巨大。

碳捕集、利用与封存(CCUS)技术被认为是全球实现减排行动的重要技术途径,也是我国应对气候变化的重要手段。水泥行业流程简单,烟道单一,能够捕获的CO2比例很高,CCUS在水泥行业的应用前景十分广泛。

CCUS技术是指将工业生产过程中产生的二氧化碳捕集起来,并采取多种措施加以储存,然后投入到新的生产过程加以循环利用,避免其直接排放到大气中的一种技术。

富氧燃烧是采用空气分离等制氧技术,将空气中氮气脱除,直接采用高浓度的氧气来替代空气使用,主要方法为钙循环法。

水泥排放尾气中的CO2属于低浓度碳源,燃烧后捕集和富氧燃烧是水泥行业CCUS技术应用中较为普遍的方式。

水泥工业主要采用MEA(一乙醇胺)化学吸收法、纯氧燃烧法、冷却氨水法、膜分离法、分体式钙循环法和集成式钙循环法6种CO2捕获工艺流程。

2.纯氧燃烧法主要是由氧气与回收CO2混合组成的氧化剂进行的,以产生一种富含CO2的烟气,从而能够相对容易地用CO2净化装置(CPU)进行净化。

3.冷却氨水法(CAP)CO2捕获是基于吸收法的燃烧后捕获技术,其中使用冷却的氨水作为溶剂从烟气中除去CO2。

5.钙循环技术是以可逆碳化反应为基础,利用CaO与CaCO3的相互转化来分离烟气中的CO2。

CCUS技术未来减排潜力较大,是水泥行业实现降碳的重要手段,但受限于当下技术成熟水平和技术成本,目前国内水泥行业的CCUS应用仍处于初期示范阶段。