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问道双碳目标,看岛津TOC-L助力水泥行业碳中和检测!

时间:2023-03-24      阅读:328

导读

党的二十大报告指出,推动经济社会发展绿色化、低碳化是实现高质量发展的关键环节。2022年底在海南博鳌举行的以“碳中和——国际视野谋篇布局”为主题的“第二届碳中和博鳌大会”,深入探讨了全球应对气候变化的共识和措施、欧盟碳边境调节机制、中国“双碳”目标顶层设计、碳中和愿景下区域和企业如何做好战略转型布局等议题。

 

水泥行业是二氧化碳排放大户之一。水泥生产的碳排放来源主要有:原料碳酸钙的分解直接排放、燃料的燃烧直接排放和生产中的间接排放等。因此,需要研制低碳材料、对混凝土再利用和使用替代燃料,才能实现“双碳”目标。岛津一直致力于碳中和检测技术的研发,尤其对水泥或混凝土碳化中TOC检测及胺类水溶液中CO2吸收量的评估提供解决方案,为“双碳”目标贡献力量。

 

碳达峰碳中和小科普

碳达峰是指某个地区或行业,年度温室气体排放量达到历史最高值,是温室气体排放量由增转降的历史拐点,标志着经济发展由高耗能、高排放向清洁低能耗模式的转变。

碳中和是指某个地区在一定时间内,人类活动直接或间接排放的碳总量,与通过植树造林、工业固碳等吸收的碳总量相互抵消,实现碳“净零排放”。

二者之间,先达到碳达峰,再实现碳中和。碳达峰是基础,碳中和则是低碳发展的最终目标。

 

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岛津解决方案

 

1水泥或混凝土碳化定量评价

由于混凝土中含有大量钙,通常呈强碱性,吸收空气中的二氧化碳等气体后,形成碳酸钙,碳化逐渐加重,可能会导致产品劣化。因此,在研究水泥产品改良和材料开发过程中,需要正确掌握材料中的碳酸钙含量,以定量评价碳化。

 

分析利器

岛津TOC-L 固体样品测定系统

 

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TOC -L固体样品测定系统

 

方法特点

 可使用TOC固体样品测定系统进行IC测定,由此迅速且轻松地测定碳酸钙含量;

 最大可测定1g样品,因此可减小样品不均匀所产生的影响;

 与通常使用酚酞、目测进行的评价不同,可通过定量,以数值确认碳酸钙含量细微差异。

 

图表, 瀑布图描述已自动生成 

1、水泥中碳酸盐含量随时间的变化图

 

由上图可见,刚刚开封的样品几乎不含无机碳(IC),样品在大气环境中静置约3个月后吸收了空气中的二氧化碳,IC浓度增加至约1%。使用TOC-L固体样品测定系统,可定量确认水泥等样品中碳酸盐含量随时间的变化,为研究水泥产品改良和材料开发提供依据。

 

2胺类水溶液吸收CO2评价

当前,CO2分离回收方法中常用胺类水溶液,要求其不仅要与CO2立即发生反应,而且吸收后的CO2回收方便。

 

分析利器

岛津总有机碳分析仪TOC-L 和总氮测定单元TNM-L

 

图形用户界面描述已自动生成 

TOC-L和总氮测定单元TNM-L

 

方法特点

 可使用TOC-L,评价通过胺类溶液分离、回收温室效应气体CO2 的过程;

●通过对胺类溶液进行IC 测定,可求出溶解CO2 和碳酸氢离子浓度等无机碳浓度;

 也可通过TOC/TN 测定,进行胺类溶液的浓度管理。

 

吸收CO2 气体前后的胺类溶液IC、TN(总氮)、TOC测定结果如下表所示(各测定值是经稀释倍数校正后的值)。

 


1、AMP胺类溶液测试结果

样品

IC测试(%C)

TN测试值%N)

TOC测试值(C%)

CO2吸收前

0.00118

3.37

11.7

CO2吸收后

1.26

3.34

11.4

 




注:AMP胺类溶液: 2-胺基-2-甲基-1-丙醇, 化学式为(CH3)2C(NH2)CH2OH,制备为20 wt%

 


由表1可知,通过吸收CO2气体,AMP溶液的IC浓度大幅增加至1000倍以上。胺类溶液吸收CO2气体,CO2以碳酸氢根离子的形式溶解于溶液中,导致IC浓度增加。而TOC和TN浓度则没有较大变化。由此可知,此次CO2气体吸收试验,没有对胺类溶液浓度产生较大影响,回收具有良好的稳定性。

 

结论

岛津也一直在致力于碳中和检测技术的研发,TOC-L 固体样品测定系统可对水泥或混凝土碳化中TOC进行测量,TOC-L/TNM-L组合可对胺类水溶液中CO2 吸收量评估及管理,为研制低碳材料、对混凝土再利用和使用替代燃料提供技术支撑,为水泥行业实现“双碳”目标做贡献。

 

撰稿人:唐国轩

 

 

本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。


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