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德圖煙氣分析儀助力“碳減排”

2024年05月07日 20:30:30人氣:960來源:德圖儀器國際貿(mào)易(上海)有限公司

2024年6月5日將迎來世界環(huán)境日,口號是“減塑撿塑”,主題是塑料污染的解決方案。中國主題是“建設人與自然和諧共生的現(xiàn)代化". 這意味著我們需要減少對環(huán)境的污染和破壞,采用更加清潔和低碳的生產(chǎn)方式。例如,可以采用可再生能源來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化石能源,減少二氧化碳的排放;可以采用更加環(huán)保的生產(chǎn)工藝,減少廢棄物的產(chǎn)生;可以采用更加環(huán)保的原材料,減少對自然資源的破壞。“碳排放”和“碳中和”將是重中之重。

 

碳排放溯源

● 與人相關——化石燃料的燃燒和土壤中的碳被氧化釋放

 

● 與自然相關——火山噴發(fā)、煤炭的地下自燃等

 

碳固定途徑

● 自然固定

 

● 碳轉(zhuǎn)化

 

● 碳封存

 

碳中和

● 只有當排放的量相等于固定的量之后,才算實現(xiàn)了碳中和。

 

碳排放近況

 

近幾年全球每年碳排放量近數(shù)百億噸,近90%來自于化石燃料燃燒,在與人相關的碳排放中,百分之五十多被自然固定,百分之四十多被留在大氣中,導致大約2ppmv的大氣二氧化碳濃度增加。

 

而在我國,工業(yè)排放約占39%左右,主要在建材、鋼鐵、化工和有色,而建材排放則主要來自水泥生產(chǎn)(水泥以石灰石(CaCO3)為原料,煅燒成氧化鈣(CaO)后,勢必形成二氧化碳排放)。

 

碳減排行動,迫在眉睫。近日,我國印發(fā)《關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》,就確保如期實現(xiàn)碳達峰、碳中和作了全面部署。這其中,水泥行業(yè)作為碳排放大戶,實現(xiàn)“雙碳”目標是一項長期、復雜而艱巨的任務。

 

水泥行業(yè)的可行性減碳路徑

水泥企業(yè)二氧化碳來源

 

目前,行業(yè)專家認為,針對水泥行業(yè)碳達峰、碳中和實現(xiàn)路徑問題,就行業(yè)現(xiàn)狀而言,較為可行的實現(xiàn)路徑有六條:

 

● 使用替代燃料;

 

● 通過節(jié)能減排技術進步和應用推廣實現(xiàn)減排目標;

 

● 提升水泥產(chǎn)品利用效率和減少水泥用量;

 

● 開發(fā)低碳水泥;

 

● 優(yōu)化調(diào)整水泥產(chǎn)品原材料結(jié)構,實現(xiàn)熟料替代;

 

● 碳捕集、利用、封存技術推廣應用及發(fā)展。

 

煙氣分析儀在減碳中做“加法”

 

01 用于輔助調(diào)整燃燒效率

水泥碳排放主要來源于熟料生產(chǎn),熟料生產(chǎn)過程中二氧化碳排放50-65%來源于資源石灰石分解,35%左右來源于燃煤,目前乃至今后很長一段時期內(nèi)將難有較為經(jīng)濟可行、能夠大范圍大比例替代石灰石原料的材料,因此水泥行業(yè)源頭碳減排的重點是節(jié)約燃煤以及提高替代原燃料和廢棄物的比例。煤炭即是水泥熟料生產(chǎn)過程中的提供能源的燃料,其燃燒后的灰分也是原料,水泥行業(yè)一直在努力通過科技創(chuàng)新節(jié)約替代一部分原燃料煤炭。

 

煙氣分析儀可以通過測量熟料生產(chǎn)過程和燃煤過程廢氣中CO2濃度的方式來分析和調(diào)整燃燒工況。

 

在調(diào)整工況的過程中,煙氣分析儀必須要面對高粉塵、高溫的工況,而德圖有非常豐富的采樣探頭群,能輕松應對。

 

采樣探頭耐溫范圍包括500℃、1000℃、600℃、1200℃、1800℃等。

 

對于粉塵應對而言,采樣管有多級粉塵過濾單元,前置燒結(jié)過濾、軟管過濾器、手柄過濾器等,當然儀器內(nèi)還有更精細的過濾器以保護傳感器。

 

02 用于輔助評估碳捕集裝置的吸收效率

通過分別測量碳捕集裝置前端進氣、后端排氣中的CO2含量,驗證吸收裝置去除CO2的效率。

 

對于驗證過程而言,由于工況的動態(tài)變化,所以對前、后測量值的時效性要求較高。而 testo 350 藍色版的凈化裝置測量功能,有效地解決了該問題。

 

1. 先后將兩臺裝有傳感器的分析箱放置在凈化裝置前、后端,兩者之間的通訊可以通過長達百米的數(shù)據(jù)線實現(xiàn)。

 

2. 再通過無線或有線方式將兩者的測量數(shù)據(jù)傳輸至同一顯示屏幕,進行非常直觀的對比。

 

03 排放監(jiān)測

在廢氣總排口,使用煙氣分析儀進行氣CO2含量的手工校核監(jiān)測。

 

廢氣總排口煙氣中水分含量較高,對儀器的預處理模塊有較高的要求。

 

解決方法:

 

1.德圖testo 350 藍色版煙氣分析儀內(nèi)置帕爾貼模塊,也可以疊加外置帕爾貼模塊或者加酸型預處理裝置,高效去除水分,進而保證高精度的CO2測量。

 

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2.testo 370 高溫紅外煙氣分析儀無需去除水分即可準確測量CO2,精度高達1%,同時還可以測量水分含量。

 

此外,環(huán)保政策除了對CO2有限制之外,對同樣是溫室氣體的N2O和CH4 也有排放要求,testo 370 可以輕松應對同時測量三種溫室氣體的工況。

 

3.使用德圖可調(diào)式加熱采樣探頭,加熱溫度分別為160℃和120℃,有效避免管路中生產(chǎn)冷凝水。

 

04 操作并驗證其他減碳途徑

而對于上述三種應用之外的其他應用,比如開發(fā)低碳水泥、使用替代燃料等,無論在實驗過程中,還是在現(xiàn)場實踐過程中,都可以使用配置有CO2傳感器的煙氣分析儀進行測量驗證。

 

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