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問道雙碳目標,看島津TOC-L助力水泥行業(yè)碳中和檢測!

閱讀:449        發(fā)布時間:2023-3-24

導(dǎo)讀

黨的二十大報告指出,推動經(jīng)濟社會發(fā)展綠色化、低碳化是實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。2022年底在海南博鰲舉行的以“碳中和——國際視野謀篇布局"為主題的“第二屆碳中和博鰲大會",深入探討了全球應(yīng)對氣候變化的共識和措施、歐盟碳邊境調(diào)節(jié)機制、中國“雙碳"目標頂層設(shè)計、碳中和愿景下區(qū)域和企業(yè)如何做好戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型布局等議題。

 

水泥行業(yè)是二氧化碳排放大戶之一。水泥生產(chǎn)的碳排放來源主要有:原料碳酸鈣的分解直接排放、燃料的燃燒直接排放和生產(chǎn)中的間接排放等。因此,需要研制低碳材料、對混凝土再利用和使用替代燃料,才能實現(xiàn)“雙碳"目標。島津一直致力于碳中和檢測技術(shù)的研發(fā),尤其對水泥或混凝土碳化中TOC檢測及胺類水溶液中CO2吸收量的評估提供解決方案,為“雙碳"目標貢獻力量。

 

碳達峰碳中和小科普

碳達峰是指某個地區(qū)或行業(yè),年度溫室氣體排放量達到歷史最高值,是溫室氣體排放量由增轉(zhuǎn)降的歷史拐點,標志著經(jīng)濟發(fā)展由高耗能、高排放向清潔低能耗模式的轉(zhuǎn)變。

碳中和是指某個地區(qū)在一定時間內(nèi),人類活動直接或間接排放的碳總量,與通過植樹造林、工業(yè)固碳等吸收的碳總量相互抵消,實現(xiàn)碳“凈零排放"。

二者之間,先達到碳達峰,再實現(xiàn)碳中和。碳達峰是基礎(chǔ),碳中和則是低碳發(fā)展的最終目標。

 

圖片包含 草, 游戲機, 體育描述已自動生成 

 

島津解決方案

 

1水泥或混凝土碳化定量評價

由于混凝土中含有大量鈣,通常呈強堿性,吸收空氣中的二氧化碳等氣體后,形成碳酸鈣,碳化逐漸加重,可能會導(dǎo)致產(chǎn)品劣化。因此,在研究水泥產(chǎn)品改良和材料開發(fā)過程中,需要正確掌握材料中的碳酸鈣含量,以定量評價碳化。

 

分析利器

島津TOC-L 固體樣品測定系統(tǒng)

 

桌子上的電腦主機中度可信度描述已自動生成 

TOC -L固體樣品測定系統(tǒng)

 

方法特點

 可使用TOC固體樣品測定系統(tǒng)進行IC測定,由此迅速且輕松地測定碳酸鈣含量;

 最大可測定1g樣品,因此可減小樣品不均勻所產(chǎn)生的影響;

 與通常使用酚酞、目測進行的評價不同,可通過定量,以數(shù)值確認碳酸鈣含量細微差異。

 

圖表, 瀑布圖描述已自動生成 

1、水泥中碳酸鹽含量隨時間的變化圖

 

由上圖可見,剛剛開封的樣品幾乎不含無機碳(IC),樣品在大氣環(huán)境中靜置約3個月后吸收了空氣中的二氧化碳,IC濃度增加至約1%。使用TOC-L固體樣品測定系統(tǒng),可定量確認水泥等樣品中碳酸鹽含量隨時間的變化,為研究水泥產(chǎn)品改良和材料開發(fā)提供依據(jù)。

 

2胺類水溶液吸收CO2評價

當前,CO2分離回收方法中常用胺類水溶液,要求其不僅要與CO2立即發(fā)生反應(yīng),而且吸收后的CO2回收方便。

 

分析利器

島津總有機碳分析儀TOC-L 和總氮測定單元TNM-L

 

圖形用戶界面描述已自動生成 

TOC-L和總氮測定單元TNM-L

 

方法特點

 可使用TOC-L,評價通過胺類溶液分離、回收溫室效應(yīng)氣體CO2 的過程;

●通過對胺類溶液進行IC 測定,可求出溶解CO2 和碳酸氫離子濃度等無機碳濃度;

 也可通過TOC/TN 測定,進行胺類溶液的濃度管理。

 

吸收CO2 氣體前后的胺類溶液IC、TN(總氮)、TOC測定結(jié)果如下表所示(各測定值是經(jīng)稀釋倍數(shù)校正后的值)。

 


1、AMP胺類溶液測試結(jié)果

樣品

IC測試(%C)

TN測試值%N)

TOC測試值(C%)

CO2吸收前

0.00118

3.37

11.7

CO2吸收后

1.26

3.34

11.4

 




注:AMP胺類溶液: 2-胺基-2-甲基-1-丙醇, 化學(xué)式為(CH3)2C(NH2)CH2OH,制備為20 wt%

 


由表1可知,通過吸收CO2氣體,AMP溶液的IC濃度大幅增加至1000倍以上。胺類溶液吸收CO2氣體,CO2以碳酸氫根離子的形式溶解于溶液中,導(dǎo)致IC濃度增加。而TOC和TN濃度則沒有較大變化。由此可知,此次CO2氣體吸收試驗,沒有對胺類溶液濃度產(chǎn)生較大影響,回收具有良好的穩(wěn)定性。

 

結(jié)論

島津也一直在致力于碳中和檢測技術(shù)的研發(fā),TOC-L 固體樣品測定系統(tǒng)可對水泥或混凝土碳化中TOC進行測量,TOC-L/TNM-L組合可對胺類水溶液中CO2 吸收量評估及管理,為研制低碳材料、對混凝土再利用和使用替代燃料提供技術(shù)支撐,為水泥行業(yè)實現(xiàn)“雙碳"目標做貢獻。

 

撰稿人:唐國軒

 

 

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