近年来,碳捕集、利用与封存(carbon capture utilization and storage,CCUS)技术在减少CO_(2)排放方面取得了显著进展,但其高能耗和复杂的工艺流程限制了大规模推广应用。为提升能源利用效率,集成二氧化碳捕集与利用(integrated CO_(2)c...近年来,碳捕集、利用与封存(carbon capture utilization and storage,CCUS)技术在减少CO_(2)排放方面取得了显著进展,但其高能耗和复杂的工艺流程限制了大规模推广应用。为提升能源利用效率,集成二氧化碳捕集与利用(integrated CO_(2)capture and utilization,ICCU)技术逐渐成为研究的重点方向,该技术通过双功能材料(dual-functional materials,DFM)实现CO_(2)的捕集与原位转化,直接将捕集的CO_(2)高效转化为具有经济价值的化学品。与传统CCU技术相比,ICCU技术大幅简化了CO_(2)解吸、压缩和运输等步骤,具有广阔的应用潜力。围绕ICCU-甲烷化(ICCU-Methanation,ICCU-Met)技术,首先系统介绍了ICCU-Met过程并从热力学角度分析了该技术实现CO_(2)捕集与转化的可行性;随后重点探讨了应用于该过程的双功能材料,分析了其在CO_(2)捕集能力、催化活性、稳定性等方面的表现;并针对ICCU-Met技术面临的过程放大挑战,分析了实际工业烟气条件、反应器设计及技术经济性等方面的问题;最后总结了该技术的发展瓶颈,并提出了未来可能的研究方向。展开更多
文摘近年来,碳捕集、利用与封存(carbon capture utilization and storage,CCUS)技术在减少CO_(2)排放方面取得了显著进展,但其高能耗和复杂的工艺流程限制了大规模推广应用。为提升能源利用效率,集成二氧化碳捕集与利用(integrated CO_(2)capture and utilization,ICCU)技术逐渐成为研究的重点方向,该技术通过双功能材料(dual-functional materials,DFM)实现CO_(2)的捕集与原位转化,直接将捕集的CO_(2)高效转化为具有经济价值的化学品。与传统CCU技术相比,ICCU技术大幅简化了CO_(2)解吸、压缩和运输等步骤,具有广阔的应用潜力。围绕ICCU-甲烷化(ICCU-Methanation,ICCU-Met)技术,首先系统介绍了ICCU-Met过程并从热力学角度分析了该技术实现CO_(2)捕集与转化的可行性;随后重点探讨了应用于该过程的双功能材料,分析了其在CO_(2)捕集能力、催化活性、稳定性等方面的表现;并针对ICCU-Met技术面临的过程放大挑战,分析了实际工业烟气条件、反应器设计及技术经济性等方面的问题;最后总结了该技术的发展瓶颈,并提出了未来可能的研究方向。
