洁净煤技术

作者：张楚杰, 王玉高, 姚振朝, 杨江峰

关键词：CO2矿化,粉煤灰,直接矿化,间接矿化,矿化机理

CO2等温室气体大量排放引起了全球气候变暖等生态问题,已成为全人类生存面对的重大挑战,CO2矿化是应对此挑战的关键技术之一。相对富煤、贫油、少气的能源资源禀赋格局导致中国主体能源仍以CO2排放强度高的煤炭为主,其燃烧产生的工业固废粉煤灰也面临巨大的处理难题。相比传统矿化原料,粉煤灰因具有产量大、获取容易和运输成本低等特点受到广泛关注。粉煤灰自身可通过直接矿化和间接矿化实现CO2矿化封存,在CO2矿化封存的同时,可大幅降低与粉煤灰堆积或处理相关的环境风险。在碳达峰和碳中和目标下,利用粉煤灰矿化封存CO2是一项应对全球变暖具有巨大潜力的高效策略。介绍了我国粉煤灰排放和利用现状,回顾了粉煤灰直接矿化和间接矿化的研究进展,对比分析了不同矿化工艺的优缺点,明晰了CO2矿化过程中工艺参数对粉煤灰矿化效率的调控机理。针对粉煤灰矿化CO2缺乏机制性的解释这一问题,通过介绍常用于描述CO2矿化反应的缩核模型和表面覆盖模型,厘清矿化过程中气液扩散等控制矿化速率的机制。最后分析了粉煤灰矿化过程中现存的问题和未来研究方向,旨在为利用粉煤灰固废矿化CO2提供借鉴。

来源：2024年第02期

《洁净煤技术》期刊编辑部

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