碳资源化利用（精选十篇）
碳资源化利用 篇1
一、碳四资源各组分的利用
炼厂碳四烃主要来自催化裂化装置的副产品, 通常产量为进料的l0-13%, 其馏分组成的特点是丁烷含量高 (尤其是异丁烷含量高) , 基本不含丁二烯。
1. 异丁烯的利用
传统的碳四利用只是利用异丁烯生产MTBE, 工艺技术已经非常成熟。
2. 异丁烷的利用
(1) 异丁烷脱氢制异丁烯
异丁烷脱氢制异丁烯的原理复杂, 包含着复杂的动力学平衡问题, 因此其工艺也相对复杂。其专利主要有UOP公司的Oleflex移动床工艺以及Lummus公司的Catofin固定床工艺。Catofin工艺为ABB Lummus Crest公司开发, 是目前应用较多的异丁烷脱氢制异丁烯工艺, 1986年首套装置工业化[1]。
(2) 异丁烷与烯烃反应制烷基化汽油
烷基化油是辛烷及其异构体, 是良好的汽油调合组分。目前投入工业运行的烷基化装置主要是以硫酸或氢氟酸做催化剂的低温烷基化工艺。氢氟酸烷基化专利商为UOP和康菲公司, 硫酸法烷基化专利商为STRATCO (杜邦公司) 。由于安全问题, 目前国内氢氟酸法工艺的装置全部停工;硫酸法由于存在环保问题也仅有少部分装置在开车运行。近年来, 复合离子液体烷基化也取得了突破性的进展。
3. 丁烯的利用
在化工利用方面, 以丁烯为原料可生产烷基化油、丁二烯、仲丁醇等产品。目前最常用方法是与异丁烷通过烷基化反应制烷基化油, 其次是用来生产丁二烯。
4. 正丁烷的利用
烷基化装置及异丁烷脱氢制异丁烯装置均可副产高纯度的正丁烷。正丁烷可生产顺酐、醋酸、乙醛、甲乙酮等。正丁烷除了是良好的乙烯裂解原料外, 最大的用途是氧化制取顺酐。顺酐又可延伸产业链制l, 4-丁二醇 (BDO) 等。
二、锦州石化公司碳四综合利用方案探讨
锦州石化公司醚后混合碳四产量约30万吨/年, 主要来源包括MTBE装置未反应碳四、聚异丁烯装置的尾气及气分装置重碳四、加氢裂化装置产液化气等。炼厂醚后混合碳四主要组分为丁烯、异丁烷、正丁烷等。目前锦州石化公司的碳四除了其中的异丁烯组分被利用外, 其它组分均为未得到有效利用, 混合碳四外销处理。
锦州石化属炼油企业, 应尽量多出油品, 少出化工产品的方向, 所以碳四综合利用方案确定为生产烷基化汽油及顺酐。
1. 复合离子液体碳四烷基化的技术
目前碳四烷基化过程以浓硫酸或氢氟酸为催化剂, 存在严重的设备腐蚀, 潜在的人身伤害及环境污染等问题, 严重限制了碳四烷基化的工业应用。寻找环境友好的新型烷基化工艺技术是近年来世界性的研究热点, 而研究的核心是环境友好的催化剂的研发。固体酸和离子液体是两类研究最广泛的碳四烷基化的催化剂。由于固体酸催化剂易失活, 一直没有进入到工业化的阶段。而离子液体烷基化技术在2013年经过中国石油大学 (北京) 十几年的研究终于取得了突破, 2013年8月采用中国石油大学 (北京) 技术的山东德阳化工10万吨/年复合离子烷基化装置开车成功, 并稳定运行6个月。
该技术的核心催化剂“复合离子液体”以酸性氯铝酸液体为基础, 是具有两个以上的金属配位中心的复合阴离子的离子液体。在优化的工艺条件下, 以2-丁烯和异丁烷为原料, 可以获得辛烷值100以上的烷基化油产品[2]。该技术除具有高活性和高选择性外, 离子液体更加安全环保、腐蚀性更低, 并可使用全碳钢设备, 大大降低了装置的投资。该技术产生的废催化剂较浓硫酸法减少90%以上, 废催化剂可以就地碱水中和处理, 避免了废酸处理装置的大量投资和运行维护。
锦州石化总的混合碳四馏分实际量为30万吨/年, 可生产烷基化油23万吨, 考虑到锦州石化催化裂化装置不同生产方案情况下, 拟建烷基化装置规模为20万吨/年。
2. 正丁烷制顺酐的技术
新建烷基化项目将产生含量较高的正丁烷副产。如果能对正丁烷资源进行合理的利用, 不仅能增加企业效益, 而且能完善碳四资源综合利用产业链, 因此对正丁烷资源的利用进行研究具有重大意义。
(1) 正丁烷氧化制顺酐工艺技术
顺酐生产技术路线主要有苯氧化法、正丁烷氧化法两种。由于我国富产煤, 利用炼焦行业副产的焦化苯制顺酐是目前我国顺酐的主要生产方法。
正丁烷氧化法:以正丁烷为原料, 在V2O5-P2O5系催化剂存在下气相氧化生成顺酐, 该工艺最早于1974年由Monsanto实现工业化, 由于原料价格较苯法有优势而且环境污染小, 在资源丰富的欧美国家得到了迅速发展, 现已占世界顺酐产能的80%以上, 该工艺代表着世界顺酐生产的潮流[3]。在我国, 由于碳四综合利用率低、碳四利用深度浅, 造成高含量的正丁烷资源的稀缺, 正丁烷法顺酐装置少。由于正丁烷法存在成本低的优势, 在具有正丁烷资源的情况下, 正丁烷法顺酐具有可观的经济效益, 按目前每吨11500元/吨行情计算, 正丁烷法每吨产品利润约2600元。
(2) 正丁烷法制顺酐的技术比选
顺酐精制工艺有水吸收工艺及溶剂吸收工艺两种。由于水吸收工艺存在单耗高、反应副产物更容易堵塞设备、顺酐被水吸收生成顺酸腐蚀设备严重等问题, 在国外已被淘汰。目前有采用固定床溶剂吸收工艺的专利商主要美国的huntsman以及意大利的Conser公司、国内的天津市化工设计院。国内天津市化工设计院最近两年自主开发了固定床溶剂吸收工艺, 并有技术转让业绩, 但采用其技术建设的装置还处于建设中, 还未投产。
通过上述技术指标的对比, Conser技术的单耗更低, 锦州石化公司新建顺酐项目推荐采用Conser技术。通过对碳四资源量及正丁烷组成的研究, 确定锦州石化公司新建顺酐项目的规模为3万吨/年。
总结
通过对碳四综合利用方法的研究和探讨, 确定了锦州石化公司碳四综合方案, 建议新建采用复合离子烷基化技术的20万吨/年烷基化装置, 建议新建采用Conser技术的3万吨/年正丁烷法顺酐装置。
摘要：本文对炼厂碳四综合利用方法进行了研究探讨, 提出了锦州石化碳四综合利用可行的方法, 建议采用复合离子液体碳四烷基化方法制烷基化油, 采用Conser技术正丁烷法制顺酐。
关键词：碳四,综合利用,复合离子液体,烷基化,正丁烷,顺酐
参考文献
[1]卢小松炼厂碳四气体资源的综合利[期刊论文]-化工管理2013, 12.
[2]唐琪复合离子液体催化异丁烷与丁烯烷基化工艺条件研究[学位论文]中国石油大学 (北京) 2010.
碳资源化利用 篇2
关键词：陶瓷；低碳制备；资源循环利用
1 前言
广东建筑陶瓷墙地砖约占全国产量的30%，抛光砖单位煤耗平均约8.2公斤/m2，电耗在8.5度/m2；釉面砖制品约5.9公斤/m2，电耗在2.9度/m2。仅以广东省而言，2011年产量约为26.3亿m2，消耗煤1930万吨，用电14亿度，碳排放总量超过5435万吨，陶瓷产业是广东省重要的传统支柱产业和能源支出行业，随着环保意识的增强，低碳、环保、资源循环利用已成为陶瓷工业发展的趋势。
中国约有13.7亿人口，人民的住房需求市场巨大，房地产开发投资将持续增长。近几年，仅城镇每年房地产开发投资超过3000亿元，住房年竣工面积达1.5亿m2，居民建筑装修花费每年在4000亿元以上。对建筑材料的需求将保持在较高的水平，在今后10年，乃至20年内，国内市场的强大需求，仍将保证中国建陶行业的稳定发展。随着生活水平的日益提高，对环保型建筑材料的需求也越来越多。
2 国内外技术发展现状与趋势
2.1陶瓷低碳制备技术的国内外情况
以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济其实质为能源高效利用、追求绿色GDP，核心是能源技术和减排技术创新，是实现可持续发展的必然选择。中国已成为世界第二大能源生产国和消费国，第二大碳排放国，对于工业产业中的陶瓷工业这一能源消耗和使用大户而言，发展低碳制备技术就显得尤为重要。目前国家已明确提出把解决能源、水资源和环境保护技术放在科学技术发展的优先位置，并加强节能技术、可再生能源技术以及煤炭清洁高效利用技术等的研发以减缓温室气体排放，但对于陶瓷工业，还未提出明确的量化指标，仅对生产能耗有指导性限定。
2.2陶瓷工业废弃物的循环利用技术的国内外情况
陶瓷砖在生产过程中，在原料加工球磨、喷雾干燥及成形过程中均会因工艺及设备原因产生粉料废弃物，产品在烧成后冷加工过程中因表面切削、抛光所产生的废渣约占砖体重量的10%，是陶瓷工业固体废弃物的主要来源。通常对陶瓷生产过程中产生的抛光砖废料、废泥等均采用堆弃、填埋等方式，对环境造成了很大的影响。如何回收利用陶瓷废料，国内的科研人员开展了一些研究工作，取得了一些初步的结果。国外目前根据实际情况，对废料均已进行适当回收，称之为eco配方。但对冷加工的陶瓷废渣因国外抛光砖产品生产少，目前没有重新利用的研究报道，其主要研究还是在国内。近年来陶瓷废料再利用的有关研究如下。
（1）陶瓷工业废弃物用来生产陶粒
由于陶粒容重小、内部多孔，形态、成分较均一，具有一定的强度和坚固性，因而具有质轻、耐腐蚀、抗冻、抗震和良好的绝热性能，但其机械强度很低，不能用于建筑承重。在建筑业方面，可以作为轻骨料制备混凝土和墙体保温板，也可以作为填料填在空心墙或窑炉的衬层中隔热保温。
（2）陶瓷工业废弃物用于生产多孔陶瓷透水砖
该方法是将陶瓷生产厂的陶瓷废料粉碎至粒径为20mm以下，再加入适量的膨润土作粘结剂，在球磨机中混合均匀，压制成坯，送入窑中烧结成一种多孔陶瓷砖。陶瓷碎粒骨料被膨润土相互粘结，在碎粒之间形成空隙，具有较好的透水性。但其绝热性能有待提高，且使用大量的膨润土，生产能耗高，其工艺过程有待改进。
（3）陶瓷工业废弃物用于生产免烧砖
佛山陶瓷研究所自1999年开始，以陶瓷废料再生利用为突破口，从国外引进相关技术，开发出一些产品，其中原料构成中70%左右是陶瓷废料。但由于该工艺未进行烧结处理（使用高强度粘结剂），其机械强度和绝热性能有待进一步提高。
（4）陶瓷工业废弃物用于开发固体混凝土材料
固体废弃物混凝土材料（简称SWC）是以固体废弃物为主要原料，具有普通混凝土性能的一种环保材料。试验表明，以陶瓷废料为主要原料，辅以水泥和高强粘结剂制备的SWC材料适用于免烧型广场道路砖。但由于该工艺也未进行烧结处理，其机械强度和绝热性能有待进一步提高。
（5）陶瓷工业废弃物用于开发大规模轻质高强建筑陶瓷板材
佛山欧神诺陶瓷股份有限公司自2004年开始，以陶瓷废料再生利用为突破口，研究相关技术，开发出一系列产品，其中原料构成中40%左右是陶瓷废料。产品具有轻质、高强、保温、隔热等优良特性，已进行了市场推广。并起草了行业标准。
3 陶瓷低碳制备及资源循环利用技术路线
3.1陶瓷生产过程的低碳制备
通过对工业节能和环保设备的改造，变频球磨、余热利用等方面实现设备和工艺技术突破，提高能源使用效率，在厂房设计方面考虑建筑节能，照明采用节能灯等，降低整体的碳排放，可实现陶瓷生产的低碳制备。
（1）低电耗球磨设备改造技术
对球磨机等的大功率电机进行变频技术改造。以球磨机为例，根据球磨工艺要求设定不同运行时段的频率（球磨运行稳定后可将运行频率降低，球磨机所受到的冲击力大为减少，球磨皮带、轴、齿轮寿命大大提高），其他风机电机等设备亦根据设备工艺要求，调整运行频率，各技改后机电设备的功率因数明显提高，节电效果明显。
（2）陶瓷余热利用干燥技术
窑炉烟气余热、干燥窑余热利用技术，采用热能分级利用的原理，把烧结工艺、干燥窑干燥坯体过程综合在一起考虑，按生产工艺温度不同分级余热利用，实现能源的梯级利用，辊道窑烧结后排出的烟气余热用于坯体干燥。其主要流程为：辊道窑烧结阶段耗能量最大，而外排的炯气和尾气仍具有较高的温度，会带走大量的热能，造成极大的浪费。外排的烟气、热风的热量足以供给干燥塔工艺过程所需的热量。加设管道将窑炉尾气热风和烟气引入干燥窑，用于干燥砖坯，可取消干燥窑的热风炉。
3.2工业废弃物的资源综合利用
随着抛光砖的大量生产，抛光砖废渣的处理成为棘手的问题。如果采用堆弃、填埋等方式处理，不仅对环境造成很大的影响，而且这种生产和处理方式是以巨大的能源、资源消耗为代价的。如何有效地利用抛光砖废渣，变费为宝，欧神诺公司做了大量的研究工作，利用陶瓷抛光砖废料中的微细有机磨料作为发泡剂及少量的无机触媒在烧成过程中液相发泡致孔技术，研制出了具有保温、隔热、隔音等优良性能的节能、环保型轻质高强建筑节能新型墙材。因为此产品的原材料来源稳定、价格低廉、产品附加值较高，既为公司解决了废渣问题，又为公司创造了较好的经济效益。
本文以年产600万m2的抛光砖为例，每年抛光废渣的产量就近1.8万吨，若是进行填埋及运输，其成本就能超过40万元。如果将全部抛光废渣进行回收利用，不仅起到环保作用，而且还具有明显的社会效益。
建设轻质高强建筑节能新型墙材生产线，可采用湿法制浆、喷雾干燥制粉、大吨位压机成形，以及宽截面辊道窑烧成的一次烧成生产工艺，可获得色泽亮丽、纯正、质量好的产品。使用轻质高强建筑陶瓷板材的建筑除具有吸声功能外，还可以减少能耗5%～10%。
4 结语
炼厂碳四气体资源的综合利用 篇3
关键词：碳四气体,异丁烯,异丁烷,正丁烯
随着我国“西气东输”、“川气东输”等工程的顺利实施, 使得西部天然气大量进入中东部城市作为民用及工业用燃料, 置换出作为燃料使用的液化气[1];另外随着石油价格的步步高升以及石油资源的日益紧张, 作为化工装置重要原料的液化气有着很高的利用价值的, 特别是碳四气体继续作为燃料使用已经显得不合时宜, 因此各大炼厂也在寻找着气体资源的综合利用途径, 开发高附加值产品, 寻找新的利润增长点, 提升自身的经济效益。针对此形势, 中石化于2012年年初开展了轻烃资源的再利用的综合调研, 调研集团下属各炼厂的气体资源生产及使用情况, 确定了对气体资源的使用实行规模化、区域化、基地化、技术成熟、效益优先的总体原则为优先做裂解原料、再次做高价值化工原料、最后做交通运输燃料的使用思路。泰州石化作为南京地区板块的企业, 在碳四气体利用上有着自身的优势和自己的特色产品, 因此, 泰州石化在这次中石化气体资源整合中, 争取继续做大做强碳四气体综合利用, 目标成为南京地区板块的碳四气体综合加工基地。
根据中石化炼油事业部编制的《炼油轻烃资源综合利用汇报材料》中综合利用技术路线, 本文将对其中碳四气体资源的利用路线、使用途径及下游产品的生产工艺进行相应的研究与探讨。
一、异丁烯的利用
异丁烯是经济价值极高的碳四气体, 其主要作用是甲基叔丁基醚 (MTBE) 原料, 目前中石化气体规划利用中异丁烯都是作为MTBE原料。
MTEB是重要的汽油调和组分, 其主要反应是异丁烯与甲醇醚化反应。经过30多年的发展, 国内对异丁烯与甲醇醚化制MTBE的工艺研究已经相当成熟, 最具代表性的就是齐鲁研究院的混相反应蒸馏技术, 其中包括醚化反应、催化蒸馏、甲醇回收等部分。随着汽油质量的日益提升以及MTBE下游产品的进一步开发, MTBE必将有越来越大的市场[2]。
二、异丁烷的利用
1、异丁烷与丙烯共氧化制环氧丙烷 (PO) /MTBE
环氧丙烷是重要的聚醚多元醇的原料, 而聚醚多元醇是发泡聚氨酯的原料, 因此, 环氧丙烷有着其重要的市场地位。
异丁烷与丙烯共氧化制环氧丙烷的生产主要包括两个步骤:第一步是氧化反应, 异丁烷与氧气反应生产异丁烷氢过氧化物 (TBHP) , TBHP进一步与丙烯反应生成PO与异丁醇;第二步反应是醚化反应:异丁醇首先脱水生成异丁烯, 异丁烯进一步醚化生成MTBE。[3]
目前异丁烷与丙烯共氧化制环氧丙烷的专利商主要有Hunstman (亨斯曼) 公司以及Lyondell公司。其主要区别是醚化反应部分:亨斯曼的专利是醚化反应的两个应是一步进行的, 而Lyondell的专利是分两步进行, 因此亨斯曼的专利有着一定的优势[4]。目前, 烟台万华将采用此技术建设75万吨/年PO/MTBE装置, 中石化的金陵石化以及镇海石化分别计划建设75万吨/年及90万吨/年的装置。
2、异丁烷脱氢制异丁烯
异丁烷脱氢制异丁烯的原理复杂, 包含着复杂的动力学平衡的问题, 因此其工艺也相对复杂。其专利主要有UOP公司的Oleflex移动床工艺以及Lummus公司的Catofin固定床工艺。Oleflex移动床工艺系统由三个或四个径流反应器、原料和中间加热炉及CCR催化剂连续再生器组成, 催化剂连续流动, 连续再生, 反应周期为7天左右;Catofin固定床工艺反应系统采用一组周期性循环操作的固定床反应器 (三个以上) , 其中一个进行反应, 一个进行烧焦再生, 还有一个进行阀门切换、吹扫、排气或催化剂还原等操作反应, 反应周期只有15分钟。
3、烯烃与异丁烷烷基化反应制烷基化汽油
烷基化油是辛烷及其异构体, 具有辛烷值高, 蒸汽压低的特点, 是良好的汽油调和组分。目前投入工业运行的主要烷基化装置是以硫酸或者氢氟酸做催化剂的低温烷基化工艺。
氢氟酸烷基化专利商:UOP和PHILLIPS (康菲公司) 。氢氟酸烷基化流程分五个部分:预料预处理, 反应部分、酸再生部分、分馏部分和产品处理部分。硫酸法烷基化专利商:STRATCO (杜邦公司) 。硫酸烷基化流程分五个部分:预料预处理, 反应部分、制冷部分和分馏部分。由于安全问题, 目前氢氟酸法工艺的装置除燕山石化外已全部停工;硫酸法工艺的装置也仅有少部分开车。但随着汽油质量升级, 对蒸汽压的要求越来越高, 烷基化装置必将是重要的发展方向。
4、正丁烷氧化制顺酐
顺酐是重要的不饱和树酯UPR的原料, 随着游艇业的发展, 顺酐的有着广阔的市场前景。
其主要有:固定床工艺, 代表技术包括ALMA工艺、SD工艺、Conser工艺;流化床工艺, 代表技术为BP工艺;移动床工艺, 代表技术为Du Pont工艺。目前仪征化纤将采用固定床工艺建一套18万吨/年正丁烷氧化制顺酐装置。
三、正丁烯的利用
1、正丁烯氧化脱氢制丁二烯
随着丁二烯的价格稳步上升, 丁二烯的需求在持续增长, 正丁烯氧化脱氢制丁二烯技术重新得到关注。上海研究院、SEI、巴陵石化联合开发出正丁烯氧化脱氢制丁二烯技术, 并在巴陵石化建设10万吨/年丁烯氧化脱氢制丁二烯装置。
该装置包含原料预处理部分、氧化脱氢反应部分、丁二烯的分离和精制、溶剂回收及废水处理等部分。采用径向床反应器, 反应的转化率78%, 反应选择性92%, 反应产物纯度达99.5%。
2、正丁烯制丙烯
由于丙烯有着较高经济利用价值, 而正丁烯相对饱和, 因此催生了正丁烯催化裂解及歧化制烯烃的工艺。
2.1 正丁烯催化裂解制丙烯
本工艺主要已醚后碳四为原料, 通过催化裂解的方法生产烯烃。现在国际上生产工艺主要有固定床工艺和流化床工艺。固定床工艺有Lurgi W公司的propylene工艺、UOP公司的OCP工艺、日本旭化成公司的Omega Plant工艺以及中石化上海院的OCC工艺;流化床工艺有KBR公司的Superflex工艺、Mobil公司的MOI工艺。目前流化床工艺尚处于研究阶段, 而固定床工艺已经得到了一定工业化应用。
采用OCC工艺, 中原油田已于2009年11月建成并投产6万吨/年碳四烯烃催化裂解制丙烯装置。本装置对丁烯-2的选择性相对较差, 因此装置的使用有其局限性。
2.2 正丁烯-乙烯歧化反应制丙烯
本工艺通过丁烯-2与乙烯在固定床反应器上发生歧化反应生成丙烯。目前国际上主要有Lummus公司的OCT工艺、IFP-CPC公司的Meta-4工艺以及中石化上海院的OMT工艺。
上海院的OMT工艺主要包括原料预处理、烯烃歧化反应、产品分离等部分。
3、正丁烯作为化工品原料
正丁烯是甲乙酮、醋酸正丁酯、顺酐等化工制品的原料。
3.1 正丁烯水合脱氢制甲乙酮
甲乙酮是一种环保型溶剂, 为芳烃类溶剂的有效替代产品, 具有良好的市场前景。抚顺研究院经过多年的研究, 已将该技术完全国产化, 并进行了大量工业化应用。泰州石化是目前中石化系统内唯一的甲乙酮生产企业, 至2014年将形成12万吨/年的生产能力。
经过多年的技术对比, 正丁烯两步法已经是市场的主流技术, 包括正丁烯直接水合生成仲丁醇及仲丁醇气相脱氢生成甲乙酮两步。抚顺院的技术包括六个主要工段, 分别为丁烯提浓工段、丁烯水合生产仲丁醇反应工段、仲丁醇精制工段、仲丁醇脱氢生产甲乙酮反应及精制工段、循环水处理工段、氢气提纯工段。
3.2 正丁烯-醋酸制醋酸仲丁酯
醋酸仲丁酯工艺主要通过醚后碳四中的正丁烯与醋酸在固定列管反应器中通过酯化反应生成醋酸仲丁酯。装置由原料精制部分、酯化反应部分、产品分离部分、醋酸回收部分等单元组成。
3.3 2-丙基庚醇 (2-PH)
2-丙基庚醇 (2-PH) 主要用于生产PVC的增塑剂邻苯二甲酸酯 (DPHP) 。DPHP因安全性好于DOP, 自本世纪初在欧美发达国家得到快速发展, 已经成为该类增塑剂中最具竞争力的品种。
2-PH主要合成工艺包括:原料净化、羰基合成戊醛、催化剂循环与分离、醛缩合制2-丙基庚醛、2-丙基庚醛加氢得到2-PH。2-PH的合成关键步骤是羰基合成戊醛, 其主反应是正丁烯与合成气 (CO/H2) 氢甲酰化反应制戊醛。
目前2-PH的主要专利商有DOW/DAVY工艺以及BASF的工艺。DOW/DAVY工艺末有工艺化应用, 而BASF工艺已有三套工业化装置, 其中扬巴公司与2011年采用BASF工艺建成8万吨/年2-PH装置, 其装置是一体化装置, 可以同时生产三类产品:2-PH、2-EH和正丁醇。根据当前市场情况, 并且考虑到DOP的安全问题, 2-EH将逐渐减产为零, 2-PH和正丁醇满负荷生产。
4、结语
从上面讨论的各碳四气体资源利用路线的加工工艺可以看出:
(1) 通过中石化各大研究院及工程公司多年的努力, 通过对国外专利的消化吸收, 目前公司已经对大部分成熟产品拥有自主知识产权, 且已形成相对比较成熟的工业化装置, 相关及产品收率及质量达到世界先进水平;而在一些小产品上, 国外公司已经形成相对比较成熟的工艺及工业化装置, 但相关专利需要从国外引进。
(2) 通过各种工艺的讨论, 我们可以看出, 目前最理想的加工途径为碳四气体首先进MTBE装置, 反应去除异丁烯。剩下的各组分进行分离, 正丁烯异构、脱氢或做化工装置原料, 异丁烷做烷基化原料, 而剩下的正丁烷做裂解装置原料。
(3) 虽然目前已经形成相对比较成熟的加工工艺, 但有些工艺的HSE问题还需要我们对相关工艺进行继续的研究, 如烷基化反应的HF酸法, HF酸对人体有着很大的伤害;如正丁烯脱氢制丁二烯工艺, 每生产一吨丁二烯将产生10吨废水, 将对环境产生很大的危害。
参考文献
[1]曹子英, 赵云雨, 龚鹏.国内混合C4分离技术及利用[J].化学工程师, 2006 (2) :22-24.[1]曹子英, 赵云雨, 龚鹏.国内混合C4分离技术及利用[J].化学工程师, 2006 (2) :22-24.
[2]刘金玉, 李东, 李吉春, 等.C4馏分工业应用技术研究进展[J].石化技术与应用, 2007, 25 (2) :176-180.[2]刘金玉, 李东, 李吉春, 等.C4馏分工业应用技术研究进展[J].石化技术与应用, 2007, 25 (2) :176-180.
珍惜资源低碳生活作文 篇4
我国国土总面积为 960 万平方千米，居世界第三位，但人均耕地面积极为稀少，仅为世界人均水平的三分之一，可谓“地大物薄”。但我国却用少数耕地养活 13 亿的人口，是多么的不容易!这一点可以看出我国农业所表现出的巨大成就。我国的各种能源还比较溃乏，水资源极不平衡。每年夏天，青海一带，喝的水都由驻军从很远方的地方运送过去。再如今年云南等地百年不遇的旱灾，大家见到水，就像见到了新生。
我国环境污染比较严重，环境污染直接给生态环境造成不可估量的破坏，如沙漠化、温室效应、酸雨和臭氧层破坏等，都是由大气污染造成的。美国和加拿大是西半球工业最发达的地区，每年向大气中排放二氧化硫达 2500 多万吨，造成北美洲大面积降酸雨。“温室效应”已陷入不可自拔的地步。现在地球气温已经平均上升 0.6 ℃，一旦超过 1 ℃，那我们人类的遭遇就不可想象了，它造成了两极冰川融化，使荷兰、孟加拉等国家面临灭顶之灾。
碳资源化利用 篇5
【关键词】内蒙古草原；碳汇经济；低碳减排；生态保护
近年来，由于人们缺乏对生态环境保护的观念和意识，加之人们片面的重视经济发展而造成对大草原的严重破坏，各种环境污染和社会问题已经严重威胁着人类的安全。因此，如何合理利用巨大的草原资源，提高草原的整体碳汇能力，发挥草原碳汇资源优势，积极探索低碳经济模式已经成为该地区发展的必然趋势。
一、碳汇经济概述
碳汇是指土壤或者一些生物从空气中吸收或固定二氧化碳的活动过程，它是指如何更好地利用碳资源以减轻碳排放量对社会环境、以及自然生态的影响，从而最大程度提高碳资源的综合利用率，碳汇经济又被称为低碳经济。当前，世界科学技术的不断进步一方面推动了经济的发展，同时也严重的破坏了平衡的自然环境，各种自然灾害、气候变暖、沙土天气已经影响了人们的正常生活和生存。因此，为了积极应对生态环境的各种变化，保护生态环境已经成为全社会发展的主要目标。
二、内蒙古草原碳汇经济发展现状分析
我国的内蒙古大草原地势起伏不平，平均海拔高度达1000多米，草原面积广阔，占地13.2亿亩，是我国目前最佳的天然牧场之一。内蒙古草原的主体是锡林郭勒大草原和呼伦贝尔草原，内蒙古草原生态系统平衡是在特定的水热条件下，由植物、食草动物、食肉动物共同组成、相互依存在自然状态下形成的。一旦人们过度地开垦破坏了该地区的生态平衡，就会导致草原生态环境的不断恶化，最终会导致草原的沙漠化。同时，由于内蒙谷草原地下是地质时期沉积的厚达100至200米的沙层地质结构，因此，该地区草原地表有生命活力的土壤层比较薄，一旦草原地表的土层遭到破坏，就会造成严重的沙土流失。
早在2010年内蒙古相关部门就积极探索开展碳汇核算、碳汇交易等方面的研究，为了充分挖掘该地区草原碳汇经济的潜力和功能，做好节能减排工作，从而加强草原生态的保护和建设。主要体现在以下几个方面的工作措施：
（一）在摸清草原碳汇量的基础上，掌握了不同类型草原的碳汇功能
随着社会的发展，人们的生活方式也发生了巨大的转变，人们越来越希望回归自然，然而草原的生态环境正在不断退化，为了改变这一现状，草原碳汇经济的开发和利用就显得尤为重要。草原碳汇经济发展的关键取决于草原生态环境的好坏，绿化好的生态草原是发展草原碳汇经济的基础和保证，要想进一步开展草原碳汇经济，就必须认真做好草原碳汇的评估工作。截止到目前，该地区已经完成了180多个不同类型草原资料的收集和整理，基本摸清了该草原的碳汇量，从而掌握了不同类型草原的碳汇功能。
（二）政府加大了对草原碳汇经济的扶持力度
随着国家有关草原生态保护补助奖励机制文件的出台，我国在西部大开发战略实施后，也越来越重视对草原的生态保护和建设。草原生态建设和保护工程是一项投资金额大、工期比较长的事业，因此，政府也就成为了该项目的投入主体。近年来，国家加大了对草原生态保护的投入，正在加快观念的更新和转变，把建设草原碳汇贸易大区作为一项重大的发展战略。
三、内蒙古草原碳汇经济的开发利用对生态环境的积极影响
虽然，内蒙古相关部门对草原碳汇经济的发展有了一定的研究和探索，但目前还处于初级探索阶段，仍没有形成有效的发展机制。面对全球气候变暖、各种环境污染、气象灾害不断的背景下，积极开发草原的碳汇经济，节约资源，发展低碳经济已经成为保护环境的重要途径。
（一）碳汇经济能够改善生态环境
目前，由于我国人口极剧增加、全球气候不断变化、自然灾害频发等自然因素以及盲目开垦、非法开采等人为破坏对草原的生态环境造成了严重的影响。内蒙古草原的破坏已经较大的影响了周边地区的生态环境，造成了沙尘暴、雾霾等恶劣天气，无时无刻不影响着人们的生活和出行，该地区及周围的生态环境变得越来越脆弱。因此，面对这种情况，积极实施草原碳汇经济，对于保护该地区及周边地区的生态环境具有重要的意义。同时，可以改善草原生态环境，提高草原碳汇经济的发展，这在一定程度上保护了大草原的可持续发展，对人类的进步和发展具有重要的意义。
（二）草原碳汇经济有利于增强人们的生态环境保护观念
很长时间以来，人们很少重视对草原的保护和开发，存在着严重的过度放牧、过度垦荒等行为，从而使草原生态环境不断恶化。虽然，我国已经出台了相关的治理措施和政策，但是，随着西部大开发战略的进一步实施，内蒙古草原的生态环境保护工作也变得更为迫切。因此，在经济快速发展的时期，草原生态环境的保护仅靠国家政策的支持是远远不够的，还应该积极动员全社会广大民众增强生态意识和可持续发展观念，自觉地加入到保护生态环境的行列中。因此，“草原碳汇经济”理念深入人心，可以增强全体国民的生态意识和可持续发展意识，实现“人与自然”的和谐相处。
（三）发展草原碳汇经济有利于完善我国草原生态环境安全机制
草原生态安全是指以草原存在的生态现状为基础的，整体衡量自然资源以及人们对生态环境的影响，它是在目前生态环境恶化的情况下提出的一种安全理念，更是一种草原对社会提供服务的满足程度。生态环境与保护关系到国家和全社会人们的安全。一是开发碳汇经济有利于保护国家生态环境安全。由于内蒙古地区处于我国的干旱地区，又是边防地区，占地面积较大，如果草原生态环境遭到破坏，这里的牧民就会减少放牧的积极性，造成牧民生活困难，严重影响着国家的稳定；二是开发碳汇经济可以保护生物物种的安全。由于生物物种一旦灭绝就会永远消失，自然生态系统就会失衡，我们人类是无法重新恢复的。因此，很多环境经济专家和学者呼吁，保护生物物种的多样性关系到人类的可持续发展，草原碳汇经济的开发和利用对国家安全具有重要的意义。
四、结语
碳资源化利用 篇6
随着低碳经济的发展, 碳含量相对较低的石油和天然气将取代煤炭作为主导能源, 最终出现碳排放增速的减缓和下降。因此, 从长期来看, 加大国家能源消费从传统煤炭为主向石油和天然气为主的结构转变是必然选择。但由于我国以煤炭为主的能源消费结构在相当长一段时间内不会发生根本变化, 而现有煤炭利用方式和节能减排措施还远远不能满足低碳经济发展的需求, 也无助于缓解消减二氧化碳的国际压力。由此引出了我们对低碳经济环境下煤炭资源现代化利用问题的思索。切实提升煤炭高效清洁利用水平、探索煤炭资源现代化利用方式、构建低碳经济时代的煤炭现代化利用体系成为我国现在以及未来能源发展的一个基本任务。
2 中国发展以煤炭为主相对的低碳经济
2.1 以煤炭为主的能源结构
表1给出了1998～2009年能源生产、消费总量结构。可以看出, 我国长期以来存在着以煤为主的能源生产和消费结构。按照我国的能源资源条件、国民经济和科学技术发展水平, 可以预测到2020年煤炭在能源结构中仍将占有60%以上的比例。
资料来源:《中国统计年鉴2010》。
2.2 发展以煤为主相对的低碳经济的必要性
从资源、成本和供应等多个角度看, 煤炭比石油、天然气等其他能源具有明显的优势, 特别是考虑到技术成熟性、便利易得性、商业规模性以及长期能源安全前景, 煤炭更具有远远超过其他燃料的独特优势。但是, 实现绝对的低碳经济发展是一个长期复杂的系统工程。对于发展中国家来说, 努力做到相对的低碳经济发展更为现实。因此, 我国应该发展以煤为主相对的低碳经济。
3 低碳经济环境下煤炭现代化利用研究
在目前全球发展低碳经济的大环境下, 考虑到我国能源结构的现状, 探索煤炭现代化利用方式、构建低碳经济环境下煤炭现代化利用体系成为发挥煤炭的基础性作用和更好地发展以煤炭为主的相对的低碳经济的关键。
3.1 煤炭现代化利用路径及评价
煤炭现代化利用是相对于以往终端用户直接燃烧煤炭等传统利用方式而言的, 即采用先进适用的电化、气化和液化等现代转化技术, 生产可供终端使用的清洁能源, 以替代原来分散的、高污染的传统式低位燃煤技术, 并在以上转化过程中, 强调发电、供热与生产其它产品技术的藕合与优化, 以求最大限度地提高煤炭利用的效率和经济性。
3.1.1 煤气化多联产
利用煤气化的最佳特性, 实现多联产的整体最优, 将可能成为燃煤发电和捕捉、埋存二氧化碳的重点领域, 由此煤气化多联产能源系统成为我国煤炭现代化利用体系的重要组成部分以及体系的核心地位。多联产的先进性在于整合煤炭、电力、化工等原本各自独立的生产过程, 基于煤气化等现代成熟技术, 联产电、热、冷、液体燃料、化学品等多种产品。通过各种技术的有机藕合与优化, 使各个产品的工艺流程和设备得以简化, 运行成本和投资得以降低, 达到总体最优、排放最小。
倪维斗院士认为, 如果不进行煤气化多联产, 在目前的基准技术情形下, 到2050年为满足一次能源的消费, 必须大量进口石油和天然气。而如果在先进技术情形下, 进行煤气化多联产, 并不需要多增加成本, 却能提供同样甚至更多的一次能源。同时, 可降低石油和天然气的进口, 其进口量将被限制在石油和天然气消耗总量的30%左右[1]。
就我国现有的技术水平来说, 多联产不需要特殊的技术突破, 而是同现有技术连贯一致。只要我国各部门 (煤炭、化工、电力) 打破行业界限, 通力合作, 加上国际合作, 在3～5 a内就有可能建立大型的示范多联产装置, 并在2020年前后有相当数量的推广。而且为了改善环境, 国家将出台越来越严格的环保规定, 煤气化多联产在经济上的优势也将越来越显著。
3.1.2 电化
现在我国约60%的煤炭用于发电 (美国是90%) , 新增煤炭将基本上用来发电。我们应将超 (超) 临界等大容量、高效、低污染的燃煤发电技术放在优先位置, 以满足电力快速增长的需求;远期应研发应用符合中国国情的高性能发电系统, 结合整体煤气化联合循环、煤气化多联产等, 以满足更严格的环保要求和以更低的成本增加减排二氧化碳, 实现我国煤炭高效清洁发电技术的跨越式发展。
李振华等[2]、姚燕强[3]通过对目前几种主要的洁净煤发电技术 (超 (超) 临界燃煤发电技术、循环流化床燃烧 (CFBC) 技术、第一代增压循环流化床联合循环 (PFBC-CC) 技术、整体煤气化联合循环 (IGCC) 技术) 进行比较, 认为配有污染物排放控制技术的超 (超) 临界燃煤发电机组在效率、容量、可靠性、设备投资、以及环保等方面都具有一定的优势。从能源资源、环境、发电技术和可持续发展的几个方面综合来看, 超 (超) 临界燃煤发电技术也是我国目前发展燃煤发电技术的优先选择。黄毅诚[4]认为, 提高发电机械本身的效率的潜力已不多了, 提高燃煤电厂效率的主要途径是提高蒸汽的参数, 即提高蒸汽的压力和温度。而我国现在的技术能达到的水平就是超 (超) 临界机组, 因此我们必须优先发展超 (超) 临界等大容量、高效、低污染的燃煤发电技术。
煤气化联合循环发电 (IGCC) 是所有已示范的大容量洁净煤发电技术中最清洁的发电方式。但是, IGCC系统复杂, 不易被电力行业所接受, 目前的成本相对较高[5]。因此, IGCC将在我国中远期的燃煤发电中扮演重要角色, 同时也是未来煤基能源多元化近零排放系统的核心技术及重要基础, 从而满足更严格的环保要求和以更低的成本增加减排二氧化碳。
3.1.3 液化
由于我国石油资源短缺, 未来车用液体燃料还得从煤基替代燃料上找出路。现在大力开发的煤炭转化成液态燃料的3种工业化途径有:煤直接加氢液化、煤间接加氢液化和煤气化合成甲醇。3种煤炭转化途径的区别在于各有其适用范围, 各有其目标定位。从工艺特征、煤种的选择性、产品市场适应性及对集成多联产系统的影响等多方面分析, 彼此之间没有排他性。煤炭直、间接液化可获得需求油品 (如航空用煤油等) , 煤炭气化配水电解产生的氢生产甲醇。
李琼玖等[6]认为, 发展煤炭清洁转化制甲醇是替代石油能源的最佳选择。提出了煤炭气化配水电解产生的氢制甲醇的煤炭现代化利用工艺, 用该工艺生产甲醇替代汽油用作汽车发动机燃料, 比煤炭直接、间接液化生产汽油不仅对环境更有利, 而且能源的利用率也更高。后者煤炭能量利用率仅相当于煤基甲醇的55.6%, 煤炭直接液化同煤制甲醇相比有44.4%的能量损失, 以年消费20×108t煤计, 每年就损失8.88×108 t煤 (相当于4.44×108t石油) 。
3.1.4 煤层气
煤层气主要应用于发电、化工、居民燃用等领域。周晓梅等[7]用净现值法和内部报酬率法对煤矿煤层气利用工程的经济效益进行了分析评价, 结果表明煤层气开发利用将产生显著的经济效益, 推广煤层气开发利用工作具有十分重要意义。张宝生等[8]从国家战略意义、煤矿生产安全、环境保护、能源安全、经济效益五个方面对中国煤层气开发的综合效益进行量化分析计算, 结果表明开发煤层气效益巨大。
3.2 煤炭现代化利用体系构建
我国煤炭现代化利用体系以煤气化多联产能源系统为核心, 结合燃煤发电技术、煤炭清洁转化成甲醇以及煤层气综合开发利用等主要发展方向作为煤炭现代化利用体系的重要组成部分, 如图1所示。
4 结论
就低碳经济而言, 碳减排的关键在于降低经济发展的化石能源依赖, 使经济发展由“高碳”向“低碳”转轨, 以不排放实现减排, 这是解决碳排放问题的根本办法。问题是, 受资产专用性的限制, 高碳经济时代形成的投资同样需要时间来折旧。对于中国而言, 以煤炭为主的能源消费结构在相当长一段时间内不会发生改变, 因此发展低碳经济关键在于有效化解煤炭消费与烟气排放空间的矛盾, 发展以煤气化多联产能源系统为核心的煤炭现代化利用体系, 实现电力、液体燃料、化工产品、供热、合成气的联产, 强调发电、供热与生产其它产品技术的藕合与优化的同时捕捉高浓度、高压的二氧化碳。
摘要：我国现有煤炭利用方式和节能减排措施远远不能满足低碳经济发展的需求, 由此引出对低碳经济环境下煤炭资源现代化利用问题的思索。采用经济效益评价方法的思想, 对我国煤炭现代化利用路径进行分析以及评价, 建立低碳经济环境下中国煤炭资源现代化利用体系。
关键词：低碳经济,煤炭现代化利用,体系,煤气化多联产
参考文献
[1]倪维斗.“多联产”是中国能源问题的根本出路[C]//第17届国际醇燃料会议论文集.太原:太原理工大学, 2008
[2]李振华, 等.超超临界燃煤发电机组的技术选择与产业化发展[C]//中国科协2004年学术年会电力分会场暨中国电机工程学会2004年学术年会论文集, 2004
[3]姚燕强.超 (超) 临界燃煤发电技术研究[J].华电技术, 2008 (4)
[4]黄毅成.提高煤炭利用效率减少煤炭总用量[J].节能与环保, 2004 (3)
[5]许世森.IGCeC与未来煤电[J].中国电力, 2005 (2)
[6]李琼玖, 等.中国发展煤炭清洁转化制甲醇是替代石油能源的最佳选择[J].中外能源, 2006 (4)
[7]周晓梅, 等.煤层气开发利用的经济效益分析[J].重庆大学学报 (自然科学版) , 2006 (11)
碳资源化利用 篇7
(一) 、家长问卷调查
问卷调查的目的在于:对本园家长现状有一个充分的了解, 了解家长的知识层面、教育思想观念, 了解家长对幼儿入园的教育需求, 了解家长对幼儿园的教育方式持有的态度, 从而为有针对性地开发与利用家长资源做好前期铺垫。问卷调查的具体内容包括:家长的年龄、学历、职业、爱好、工作性质、对学前教育的认识、作息习惯、现有生活方式、低碳生活知识、参与活动意向及相关建议等。
(二) 、家长问卷分析
设计问卷时, 我们也考虑到家长的差异性, 所以问题不是笼统的“您是否愿意参与低碳活动?”或是“您是否有时间参与低碳活动?”而是巧妙地将问题细化, 明确化, 以更充分地了解家长的参与兴趣和支持度。例如:“您愿意和孩子自制环保袋吗?”“您愿意陪孩子早起锻炼身体吗?”“外出您能自带饭盒吗?”“一个月能坚持几次步行或骑自行车来园”……等等, 这样的提问不仅能让家长对我园的“低碳生活”行为方式有个全新的了解, 更能明确自身的任务所在, 从而结合现实情况有针对性地选择支持的活动, 发挥参与作用。从问卷统计的结果来看, 90%的家长表示愿意带孩子锻炼身体;有81.93%的家长愿意参加到“幼儿园低碳生活实践”行动中来, 考虑到工作或其他因素, 仅15.97%的家长表示看情况。
从数据分析可以看出, 近85%的家长对幼儿园倡导和践行低碳生活是支持的, 但家长的理解支持程度是有差距的, 还有约15%的家长不理解、不支持, 这就要求我们科学地、合理地、有区别地利用家长资源, 以发挥其最大的资源价值。
二、家长资源开发与利用方案的实施
对调查问卷收集整理、分析思考后, 课题组针对不同家长群体的特殊性, 立即出台了一系列家长资源开发与利用方案, 并将方案迅速地实施下去:
(一) 建立“低碳生活”家长资源库
为了更科学地开发和利用家长资源, 我们将家长资源的开发与利用工作列入到本学期的园务计划和班务计划中, 并在日常教学计划中具体落实, 全园有目标, 有计划地共建一个“低碳生活家长资源库”。幼儿报名时, 我们将《幼儿花名册》中“家长信息栏”进行细化, 要求家长详细填写工作单位、职务、学历、专业、爱好等内容, 这样, 教师就可以对每个幼儿家庭中可利用的资源有个初步的了解。之后, 我们将“家长资源库”分为了人力资源和物力资源两大类, 人力资源包括了家长智囊团、家长助教团、爱心服务团等, 物力资源包括了废旧材料提供团和实践活动场地提供团等, 以有效达到充分挖掘, 科学分配, 合理利用家长资源的目的。
(二) 召开“低碳生活”班级家长会
班级家长会是各班级教师与家长沟通最常用的方式, 班级家长会能更近距离地让家长了解需要配合的工作。开学第一周, 我们就召开了“低碳生活”班级家长会, 会议从以下几方面着手:1、幼儿园践行低碳生活的价值与意义;2、幼儿园践行低碳生活的内容与目标;3、幼儿园践行低碳生活的几种方式;4、本学期将开展的低碳社会实践活动;5、家长在幼儿园低碳生活中如何参与互动。
班级家长会解答了家长们常问老师们的一个话题“低碳生活是社会环境问题, 孩子能从中学到什么?”;明确地告诉家长本学期我们将围绕“幼儿园低碳生活”这个核心内容来开展主题活动、专题研讨, 从而改变家长传统的教育理念, 发动家长为孩子的发展需要给予充分的支持, 并大力提倡家长共同来践行低碳行为;同时明确家长的教育责任, 让家长明白自己不单单是活动的配合者、参与者, 而且要成为活动的设计者、组织者。
(三) 、成立“低碳生活”家长志愿团
为了充分发挥“高学历、高素质、高要求”的“三高”青年家长群体的这一宝贵资源的价值, 我们成立了“低碳生活家长志愿团”, 在确定成员时, 就将成员的选择定在了那43%的80后家长范围内, 选出其中具有独特见解和自由时间的家长参与到志愿团。这类家长首先, 身处新、旧教育思想改革期间, 具有其时代的独特性;其次“低碳生活”的实践更多的是体现出在行动上, 活动需要家长亲自参与, 需要充沛的精力和充足的时间;最后是这群家长文化程度较高, 能给我们的实践活动提出实质性的建议。
“家长志愿团”的成立给我们的工作添入新的活力和动力。每天, 幼儿园都有一名家长志愿者带着孩子担当“低碳卫士”, 在进行“低碳生活”宣传同时, 也为其他家长起到示范作用。而在幼儿园各类低碳实践活动中, 这群“志愿者”除了保驾护航外, 还积极出谋划策, 排忧解难, 以最大的热情和能力配合幼儿园, 成为了幼儿园“低碳生活实践”中教师最得力的助手, “幼儿园低碳生活”最优秀的行动“先锋”。
(四) 举办“低碳生活”家长学校
为了帮助不同年龄不同文化层次的家长了解“幼儿园低碳生活”的具体内容, 我们特意开办了“低碳生活家长学校”, 针对家长们的疑难困惑, 进行深入浅出的, 有说服力的回答, 让家长更加明确我园“低碳生活实践”的目的和价值。
通过我园的“家长学校”, 家长系统地了解到什么是“低碳”, 什么是“低碳生活”, 践行低碳生活对幼儿身心健康成长的意义。据我园统计, 年轻父母工作忙, 62%的孩子都是老人带养的, 溺爱娇惯, 教育观念落后。开始办“低碳生活家长学校”是“剃头挑子———一头热”, 为此, 教师们苦口婆心做工作。可如今, 月月小朋友的爷爷对大家说:“不听不知道啊, 真是需要学学, 原来‘低碳生活’讲的就是节能减排, 反对资源浪费的一些生活方式, 现在的孩子的确需要加强这方面的教育, 勤俭节约是中国的传统美德, 我会全力支持, 密切配合, 我还要让她爸爸、妈妈都来听听课, 都要学学, 为了下一代嘛!”
(五) 建立“低碳生活”家园联系网
随着信息时代的到来, 远在外地的家长希望利用网络搭建家园交流平台, 渴望了解孩子在园的点滴, 更多地分享到孩子成长的精彩画面。针对这个特殊群体, 幼儿园建立了“低碳生活”家园联系网, 用现代化手段将相隔千里的孩子、父母、老师连在一起, 看着自己的孩子在幼儿园低碳活动中快乐的身影, 远方的爸爸妈妈纷纷表示称赞满意, 并主动做爷爷奶奶的工作, 要求爷爷奶奶大力配合幼儿园的低碳生活实践活动。“家园联系网”的开放形式, 从资源利用角度说本就符合低碳理念, 达到了教育资源的低碳化使用, 所以各班都成立了交流群, 由家长自发参与群成员管理。对于班级群, 家长认为很受用。例如, 以“自制低碳购物袋”为主题的家长会就是通过网络召开的, 并取名为“网络家长会”, 此次家长会, 家长们发言相当积极, 提供的相关网站和图片也非常有用, 这样的开会形式在年轻家长中特别受青睐。利用网络召开家长会的最大优势就是很轻松, 家长非常敢言, 能说出自己内心的想法, 同时认为利用网络开会查找资料非常方便, 能最大效率共享资源。
(六) 开展“低碳生活”亲子活动
开发和利用家长资源, 不能只给家长布置任务, 还必须以多种形式调动家长参与我园低碳生活实践活动的主动性, 激发家长参与的积极性。为此, 我们组织了与“低碳生活”相关的系列亲子互动活动, 如:低碳器械亲子运动会、变废为宝亲子手工大PK等, 活动让家长大开眼界, 个个兴致盎然, 议论纷纷:“原来生活中的废品也能变成精美的艺术品和有趣的玩具啊!被我们当垃圾丢弃的东西原来还有这么大的教育价值!以后我们得帮孩子收着……”
开展“低碳生活”为主题的亲子社会实践活动, 利用家长提供的园外资源采取走出去的活动形式, 让广大家长参与其中, 强化家长责任感, 增进亲子、师幼及家园的情感。例如:“参观自来水厂”、“环卫父子联盟”、“我和奶奶跳广场舞”、“去邮局寄爱心包裹”等等, 丰富多彩的低碳活动形式, 令孩子和家长惊喜连连, 家园共育其乐融融, 促进了家园文化的和谐发展。
三、家长资源开发与利用的启示
(一) 继续扩大家长资源, 树立人人参与的观念
随着家长资源开发与利用方案的一步步实施, 我们越发意识到, 家庭中每个成员对孩子的成长都有一定的影响力, 现代家庭养育方式具有多元化以及养育者人员构成的复杂性等特点, 这就要求我们要了解不同家长的心理特点及需求, 尊重每位家长, 有针对性地开展工作, 让每个家长都认识到自身对于幼儿教育的重要性, 强调所有家长“在自身条件许可的情况下, 都可以奉献自己可奉献的东西, 提供力所能及的、切合实际的支持与帮助。”使幼儿家庭中的所有成员都能成为低碳生活的践行者, 家园合作者。
(二) 坚持整合家长资源, 形成幼儿园、家庭的长效合力
随着幼儿园“低碳生活实践研究”的开展, 我们更深入地认识到, 幼儿园不是一个单独的群体, 孤立的幼儿园教育必定势单力薄, 纯粹依托幼儿园作为“幼儿低碳生活行为培养”的唯一阵地显然是不够的, 只有加强幼儿园、家庭以及社会的合作, 有效地整合多方资源, 才能形成强有力的教育合力。但家园合力不是一日之功, 幼儿的发展需要家长长期的配合, 这就需要我们长期开发与利用家长资源, 持之以恒地将家长纳入到幼儿园低碳生活实践活动中, 丰富家园共育策略, 提高幼儿全面发展的长期实效性, 使家长资源的开发与利用成为我园重要的办园特色。
(三) 有效利用家长资源, 树立幼儿园良好的社会形象
碳资源化利用 篇8
我国一直是粮食大国，农作物的种植规模很大，据相关统计显示，我国每年的秸秆产量大约能够达到10亿吨，超过半数被烧掉或废弃，由此造成的浪费可想而知，焚烧导致的环境污染问题则更加严重。黑龙江省作为我国的农业大国，对于发展农作物资源拥有着得天独厚的优势地位。秸秆资源主要包括水稻、玉米、大豆、小麦等等粮食作物，另外还有亚麻等经济类作物秸秆。关于秸秆能源的利用，黑龙江省在近些年已经取得了比较明显的进展，然而实质上总体还处于初级阶段，研发深度的不同导致各个地方出现产业化发展的明显不均衡。关于秸秆能源利用方面，秸秆发电技术较为成熟，相比较而言，秸秆固化、秸秆沼气、秸秆气化和秸秆液化等技术就显得尤其逊色。
二、黑龙江省农村秸秆资源有效利用存在的主要问题
1. 资源的收储难度较大致使利用成本较高
我国的农业技术水平虽然在近些年有了明显的进步，但与西方发达国家相比还有待加强，与其不同的方面在于我国目前还并未全面落实农场的现代化。以黑龙江省目前的农业现状来看，生产的分散性和经营规模偏小依然作为主要特点，致使本省诸多的秸秆收购对象基本都是较为分散的农户，而秸秆资源量大、分布广，这就造成了类似于营销的“供过于求”，无疑大大增加了秸秆的收购难度。除此之外，秸秆本身就是农业废弃物，质地松散并且密度低、体积大，极易被腐蚀或虫蚀进而发生霉变与腐烂，还有着极强的应季性，因此，加大了收储难度，无形中大大提高了成本。
2. 低碳处理技术与设备不成熟
这点主要体现在三个方面：第一，秸秆的气化利用过程中，会产生较高的焦油含量，并且秸秆本身的性质也使得其燃烧等等相关技术的要求有了较大程度的提高，而黑龙江省目前的形势还不足以很好地满足秸秆燃气综合效益等方面的技术指标，这一点从黑龙江省目前多数地区的气化站就能够看出，与城市的煤气相比，焦油含量明显高出3倍以上，热值却远远不足，致使高能耗的设备也只能维持较低的生产率。第二，专门的设备普遍寿命不高，并且高能耗、协调能力差，大大降低了设备的运行效率。第三，秸秆资源发电组或锅炉发电机的工作效率也明显不够，秸秆资源的前期处理技术等种种问题均导致低碳处理受到不同程度的制约。
3. 生产规模制约了产业化发展
以当前的形势看，黑龙江省秸秆低碳处理方面仍然处于起步阶段，相关行业的规模极小，并且没有集中性，尤其是一些较大型的秸秆发电厂和秸秆沼气站与气化站等，很多以农业为主的县或区当中相关行业均处于空白状态，受到如此规模的影响，致使产业化发展受到了严重的制约。而要想更好地实现秸秆资源的有效利用，发展产业化似乎是必须之举。因此，黑龙江省秸秆资源的有效利用受到这方面因素的影响较大，产业化程度有待进一步加强。
4. 有限的资金投入致使配套政策尚未完善
纵观现有的秸秆能源化企业，均有着较大的投资规模，相关统计显示，企业的资金投入一般情况下少说也需要几十万元，有的大型企业甚至需要投入几千万元甚至上亿元。对于企业来说，从工程项目建设中收获的效益往往不高，而投资的回收期又很长，秸秆资源的成本又较高，因此导致黑龙江省的秸秆能源企业均处于薄利经营状态，生存较为艰难。同时，黑龙江省秸秆能源相关项目用地与相关水电的配套政策建设还并不完善，对秸秆能源有效利用的相关补贴明显不足，虽然最近几年国家一直在加大秸秆能源化项目的投入，但要想实现稳定而有效的投入机制，则需要政府进一步加大政策扶持。
三、黑龙江省做好农村秸秆资源有效利用的对策建议
要想更好地实现黑龙江省农村秸秆资源利用效率的提升，不仅需要重点解决农村的能源问题，同时还要制定秸秆资源有效利用的长效机制，全面落实秸秆能源的产业化发展，这样才能进一步做好秸秆能源的有效利用。
1. 建立并完善秸秆资源收储体系并降低成本
秸秆资源与其他农作物资源一样，唯有充足的原料供应，才能为相关企业或示范基地的正常运转提供保障，而项目的运行需要有着强有力的体系保障作为基础，因此，不断建立完善并与时俱进修订秸秆资源的收运体系成为了解决当前秸秆能源利用问题的重中之重。黑龙江省要根据自身的实际特点出发，充分认清自身的特点，在无法改变现有条件的情况下不断加大创新力度，建立围绕企业、全员监管、市场化推进的秸秆资源收运体系，鼓励农户落实农业生产的现代化、机械化、同时建立病和完善秸秆的农业处理体系，同时加大宣传，使更多有条件的企业参与其中。
2. 加强技术研发、缩小设备成熟化差距
黑龙江省目前秸秆能源化的利用项目与相关技术仍然不够成熟，并且设备不具实用性，导致秸秆能源化的效率不高，针对此问题唯有相关部门加强对此的重视，做好科研项目的有效整合，并与各大高校试点联合，组织各界相关力量，加大科研投入力度，深入开展秸秆能源有效利用的相关技术，对目前存在的重要问题进行重点解决，然后有针对性地进行整改，通过不断地优化和完善相关技术与配套设备来最大化降低生产成本、满足农户与企业各自的需求，努力推进黑龙江省低碳经济发展方向的转型。
3. 通过发展龙头企业来带动产业化发展
秸秆能源的利用需要响应的程序，包括初加工与深加工等一系列工业化流程，龙头企业可以说是带动整个产业发展的有效杠杆。黑龙江省各个地方政府应当根据当地的实际条件，扩大招商引资，大力扶持龙头企业的发展，将秸秆能源的利用实施规模化发展，并打造完整的产业链，还要完善市场流通机制，充分发挥龙头企业的产业带头作用。除此之外，还应当建立紧密相关联的利益联合机制，强化各个相关企业的风险意识，加强相关人员的技术水平与意识，最大化保障秸秆产业化发展的多方共赢。
4. 加大投资力度、制定相关优惠政策
秸秆能源的有效利用需要充足的资金支持，高投入同时也必然面临着高风险，因此，应当充分调动当地社会各界的多方力量，政府加大财政投入，鼓励当地金融机构制定专门的贷款政策，实现多元化的资金投入机制，尤其是对于秸秆相关技术研发的资金投入。另外，政府对于秸秆相关技术的研发应当给予适当的财政补贴，以便更进一步完善对需要当地重点扶持的企业优惠政策，以便更好地解决秸秆能源化产业成本过高的问题，打造秸秆能源企业发展的良好环境。
综上所述，随着全球经济一体化的发展，我国的经济建设呈现迅猛的发展态势，农业建设也在当前拥有着无限的发展空间。低碳经济在近几年全球环保部门的号召下成为了促进国家经济建设的“软实力”，能源的有效利用越来越被人们所关注。黑龙江省作为我国农业大省，秸秆产量惊人，缺乏有效的二次利用则势必会为低碳经济造成严重的影响。为了更好地促进黑龙江农村经济的可持续发展和社会主义新农村的建设，做好秸秆资源的有效利用成为了一条有效路径。而秸秆资源的有效利用不能仅仅依赖于单方面的力量，因此，黑龙江农村各地政府应当以本地实际情况出发，整个社会各界的力量，加大扶持力度，正视当前存在的种种问题，制定有针对性的解决措施，从根本上实现秸秆能源利用的产业化发展。
摘要：随着全球经济的迅猛发展,环保低碳成为了近几年的热门词汇。各行各业在当前大力倡导环保理念的政策影响下,均开始转向低碳发展。农村的秸秆资源作为一种农作物,成为了当前一种重要的可持续利用资源,伴随近些年来相关部门加大了对此的重视,而成为了人们所重点关注的热点话题。黑龙江省是我国东三省的一个农业大省,农村秸秆资源相当丰富,在这样的条件下,如何充分利用秸秆资源来发展黑龙江省的低碳经济,成为了各个部门研究的一个重要内容。本文以此为出发点,对黑龙江省农村秸秆资源有效利用对低碳经济发展做初步研究,以期能够为相关部门进一步做好秸秆资源的再利用提供些许的参考。
关键词：黑龙江省,秸秆资源,低碳经济
参考文献
[1]王群,于佳,洪贺.黑龙江省发展低碳经济法律与政策探讨[J].黑龙江社会科学,2013,03:92-95.
[2]李旸.我国低碳经济发展路径选择和政策建议[J].城市发展研究,2010,02:56-67,72.
碳资源化利用 篇9
1 农作物秸秆综合利用的相关技术
1. 1 秸秆还田技术
秸秆还田是补充和平衡土壤养分,改良土壤的有效方法,是通过机械覆盖或翻盖在土壤层下,将农作物秸秆进行腐化生肥的技术。目前较常用的有: 牲畜垫圈还田; 秸秆覆盖直接还田; 秸秆快速堆沤及速腐技术等。
1. 2 秸秆饲料利用技术
农作物秸秆粗纤维含量高,难以被动物消化吸收,通常可以经过氨化、青贮、揉搓丝化,将其转化为适口性好、营养价值高的优质饲料。目前主要的处理办法有: 物理法、化学法和微生物发酵法。
1. 3 秸秆能源化利用技术
农作物秸秆作为一种宝贵的可再生清洁资源,目前国内外已开展了秸秆发酵沼气、秸秆热解气化、秸秆直燃供热、秸秆直燃发电、秸秆压块成型及炭化技术等多项秸秆能源利用技术的研究,此类技术已得到了较快的示范推广。
1. 4 秸秆制板技术
农作物秸秆中含有大量的碳和钾、硅、氮、钙、磷等元素及纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质、氨基酸等有机成分,这与制造板材的木材有很大的相似之处。秸秆生产的板材通常采用的是异氰酸酯胶黏剂,这类板材强度高、幅面大、防火、防潮、防水性好且不释放甲醛,也比人造板材更加环保。
2 江苏省秸秆资源的现状及特点
江苏省作为我国的农业大省,大部分地区盛产粮食作物,秸秆资源量也随着农作物产量的变化而呈波动式增长,且分布区域也非常广泛。
2. 1 秸秆资源总量大,粮食类秸秆占主导
2004—2012年江苏省秸秆的年均产量均在3700万吨左右,居全国第四,包括稻谷、小麦、玉米以及薯类、棉花等各类农作物秸秆,其中粮食类秸秆 ( 稻谷、小麦、玉米) 历年占比均在85% 左右 ( 见下表) ,居显著主导地位。
单位: 万吨
注: 以上数据根据江苏省各市资料整理所得。
2. 2 秸秆资源分布范围广、各区域差异显著
江苏省各地区差异性较大,秸秆资源量呈现出由南向北的递增趋势,以2009年为例,苏南、苏中、苏北秸秆资源量分别占全省总量的14. 26% 、25. 61% 、60. 13% ,且苏北地区的秸秆收集量约为5127万吨,是苏南地区( 1215万吨) 的4. 2倍。当然,苏南和苏中的秸秆资源总量虽不比苏北,也仍然存在大量待解决的秸秆。
2. 3 秸秆利用政策多、资源转化率低
为了解决秸秆资源的综合利用以及所带来的环境污染问题,江苏省政府高度重视秸秆利用问题,相继出台了《江苏省秸秆综合利用十一五规划》、《关于促进农作物秸秆综合利用的决定》等多项政策法规以全面促进秸秆的综合利用。
但是据资料显示,2008年全省秸秆综合利用量2366万吨,综合利用率仅为59% ,其中秸秆肥料化占23% ,能源化占20% ,工业原料化占8% ,饲料化占5% ,基料化占3%[1]。虽综合利用水平处于全国中等偏上水平,但其工业化利用率仅8% ,秸秆资源内含的能源并没有得到充分利用。
3 江苏省农作物秸秆综合利用的困境
总体来看,江苏省当前综合利用的步伐虽然较快,但仍以秸秆还田等传统利用方式为主,秸秆资源的能源化和产业化仍有待于提高。秸秆综合利用依旧受制于科技推广、运输成本、平台支持等因素,具体如下:
3. 1 科技支撑能力弱,推广阻力较大
目前秸秆综合利用技术中有部分关键技术尚未突破或未完全成熟,这在很大程度上限制和影响了秸秆资源化利用的推广。如秸秆发电存在锅炉腐蚀、结焦和机组效率低下[2]、秸秆饲料存在适口性差、消化率低、秸秆气化存在燃气质量低、二次污染[3]等一系列技术问题,此外这些技术多数无统一的技术规范,操作复杂,推广难度大。
3. 2 秸秆的收集贮运体系尚未建立,收储成本较高
江苏省是产粮大省,且是一年两熟地区,每逢春、夏播种期间,在粮食主产区就会有大量的农作物秸秆产出,但产出时间主要集中在5 ~ 6月和10 ~ 11月。秸秆的收集均由各加工企业自行完成,且给农民的实惠并不多,参与性不足。加之天气的影响、机械配套的缺乏等问题也加剧了秸秆收集的困难性,提高了秸秆的收集成本。
3. 3 秸秆综合利用的产业化带动力不强
秸秆的综合利用是一项短期投资大,长期见效益的工程,在终端消费市场不够成熟的情况下,要想获得社会对其的大量投资非常困难的。现有的秸秆综合利用企业数量少,规模小,缺乏高效率、大规模的龙头企业,产业化程度不高,因此,综合效益也无法充分发挥。
3. 4 政策的监管及激励机制不到位
近年来,江苏省各地为了推进秸秆的综合利用,先后制定了多项秸秆禁烧的管理办法和综合利用的扶持政策,但激励措施并不到位。以秸秆还田为例,2014年《关于加快推进秸秆综合利用的若干政策措施》中提出,“省财政秸秆还田补助标准提高到平均每亩20元,秸秆揉碎机等10类农业机械全部按30% 标准予以补贴。”但这对于劳动力紧缺以及就业选择多样化的农民而言,激励效果不明显。
4 江苏省农作物秸秆综合利用的几点建议
4. 1 加强秸秆技术研发,推动技术示范推广
技术是目前制约江苏省秸秆综合利用的重要因素之一。要发展江苏省的秸秆利用就必须因地制宜,根据江苏省的自然条件、种植模式以及作物品种等特点,加大科技投入并建立人才培养和使用机制,尽快形成成本低、效益好、群众易接受的秸秆综合利用的技术体系。并建议各地农业相关部门,抓好基层技术人员的培训以及秸秆综合利用的技术示范推广,尽可能地提高秸秆综合利用技术的入户率与知晓率,全面提升农民科学素质,加快科技成果转化的步伐。
4. 2 建立和完善秸秆收集体系,确保秸秆的稳定供应
为确保秸秆的稳定供应,应建立“以企业为龙头,以农民为主体,政府监管与市场推进并行”的全方位秸秆资源收集储运供应体系。一是鼓励各建设必要的秸秆储存基地,并配备打捆机、秸秆切碎机、固化成型机等设备,从而方便农民就地就近处理秸秆,实现回收网点的全覆盖; 二是构建由秸秆经纪人与村、镇、市各层级的秸秆回收专业合作社组成的组织体系,并鼓励签订长期的收购协议,从而实现回收服务的全覆盖; 三是政府在监管秸秆禁烧工作的同时,还应确定秸秆回收的最低保护价,从而疏通秸秆市场化、商品化流通的渠道,保证农户实现回收利益的稳定性。
4. 3 推行秸秆综合利用的市场化运作,实现产业化经营
要想带动秸秆经济的快速发展,就必须以科技为依托、市场为导向,根据江苏省种植业的结构特点,因地制宜,在保障秸秆资源稳定供应的基础上,将能源产业、加工业等有机地衔接起来,形成多层次、多途径的高效综合利用网络。此外,还应重点培养秸秆综合利用的产业化龙头企业,健全各项标准及技术监督体系,规范市场运作,从而逐步引导秸秆综合利用的产业化发展,使农业本身也能获得更高的经济效益、社会效益和环境效益。
4. 4 加大政府的监管与扶持力度,构建多元化投入发展机制
二氧化碳的资源化利用 篇10
一、用NH3捕获CO2
例1 CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰胺的反应：
NH3+CO2→+H2O
下列有关三聚氰胺的说法正确的是（ ）
A.分子式为C3H6N3O3
B.分子中既含极性键，又含非极性键
C.属于共价化合物
D.生成该物质的上述反应为中和反应
【解析】三聚氰胺的分子式为C3H3N3O3，A错。分子中只有极性键没有非极性键，B错。酸与碱反应生成盐和水是中和反应，上述反应没有盐生成，不是中和反应，D错。
【答案】C
二、人工光合作用与绿色化学
例2 人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。
（1）如图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图。
该过程 （填“是”或“不是”）将化学能转化为电能；催化剂a表面发生 （填“氧化”或“还原”）反应，催化剂b表面的反应式为 。
（2）科学家设计了如图所示的人工光合作用工作原理示意图制备甲醇，金属电极上的反应式为 ，总反应的方程式为 。若光催化剂为氮化镓半导体，请写出氮化镓的化学式 ，并指出镓在元素周期表的位置 。
（3）用人工光合作用制备的CH3OH和H2O2为原料，设计了如图所示的燃料电池，图中A处加入的物质是 ，Y电极上发生的反应是 ，电池工作时H+由 极移向 极（填“X”或“Y”）。
【解析】本题以CO2的资源化利用为素材，把无机知识与有机知识整合在一起设计试题，体现了高考试题设计的新趋势。
（1） 人工光合作用的能量转化方式是将光能转化为化学能，考生易误认为是将光能转化为电能，该图也不是原电池示意图。图中催化剂a表面应该是H2O失去电子发生氧化反应生成H+和O2；催化剂b表面则是CO2得到电子同时结合移动过来的H+生成甲酸：CO2 +2H++
2e-=HCOOH。
（2）由图知：金属电极上反应微粒是CO2、H+、e_，生成的微粒是CH3OH，隐含着CO2中+4价的碳得到电子被还原为CH3OH中-2价碳（1 mol CO2得到6 mol e_）的化学意义，写出并配平还原反应：CO2+6e-+6H+=
CH3OH+H2O。
氮是ⅤA的非金属元素，显-3价，镓是ⅢA的金属元素显+3价，二者恰好形成原子个数比为1∶1的GaN。镓位于元素周期表中第四周期IIIA族。
（3）由图可知X极电子流出，说明X是负极，初步判断X极加入的应该是燃料（还原剂） CH3OH，其电极反应式为CH3OH+H2O-6e-= CO2+6H+。向Y电极上加入的是氧化剂H2O2，电解质为酸，正极上应该是-1价的氧原子得到电子生成-2价的氧原子，进一步结合H+生成H2O：H2O2+2e-+2H+=2H2O。由以上电极反应知：负极生成H+，正极消耗H+，因此H+在电解质中由负极（X）移到正极（Y）。
【答案】（1）不是 氧化 CO2 +2H++2e-=HCOOH
（2） CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O 2CO2+4H2O 2CH3OH +3O2 GaN 第四周期IIIA族
（3）CH3OH H2O2+2e-+2H+=2H2O X Y
例3 微藻（如图）是由阳光驱动的“活的化工厂”，其效率极高，可以在常温常压下实现对CO2 等温室气体的高效吸收。微藻的生长必须提供足够的水、CO2 （碳肥）和氮肥，石油化学工业排放大量的烟气和废水，其中富含CO2 和NOx。利用微藻生产生物能源与化学品可以同时达到替代化石能源和减少温室气体排放的双重目的。
（1）工业废气中的NO2易溶于NaOH溶液形成硝酸盐与亚硝酸盐，从而被微藻吸收利用，写出含NO2的工业废气与NaOH溶液反应的主要化学方程式 。
（2）下图为分别将空气和含NO2的工业废气直接通入藻液中产油微藻的生长曲线，曲线II为通入 ，理由是 。
【解析】（1）NO2与NaOH溶液发生歧化反应生成NaNO3和NaNO2。
（2）曲线II的生长速率快些，说明反应物（氮肥）浓度大，故曲线II通入的是含NO2的工业废气。
【答案】（1）2NO2 + 2NaOH=NaNO3 + NaNO2 + H2O
（2）工业废气 微藻利用工业废气中的CO2和NO2作为生长的碳肥和氮肥
三、制甲醇等燃料
例4 控制和治理CO2、SO2是解决温室效应、减少酸雨的有效途径。有学者设想以如图装置用电化学原理将CO2、SO2转化为重要的化工原料。
（1）若A为CO2，B为H2，C为CH3OH，则负极是 （填“a”或“b”），正极的电极反应式为 。
（2）若A为SO2，B为O2，C为H2SO4，则负极的电极反应式为 。电池总反应式为 。科研人员希望每分钟从c处获得100 mL 10 mol/L H2SO4，a处通入废气（SO2的体积分数为1%）的速率为 L/min（标准状况）。
【解析】（1）通入还原剂H2的b电极是负极，通入氧化剂CO2的a电极是正极，酸性溶液中+4价C（CO2）得到6e-被还原为-2价C（CH3OH）。
（2）通入还原剂SO2的a极为负极，电极反应式为SO2+ 2H2O- 2e-=4H++SO42-；通入氧化剂O2的正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O。负极反应式乘以2与正极反应式相加就得到电池总反应式：2SO2+ O2+2H2O=2H2SO4。欲使c处每分钟得到1 mol H2SO4，则每分钟通入的废气中应含有1 mol SO2，需要标准状况下22.4 L SO2，因为废气中SO2的体积分数为1%，故每分钟通入废气的体积为2240 L。
【答案】（1）b CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O
（2）SO2+ 2H2O- 2e-=4H++SO42-