从哲学意义上讲,郎肯循环诞生的年代有必然的历史局限性,那个时代研究热力学的机械条件、流体力学理论和现在差距很大,难免存在一些理论限制和认识不足 。即便是能量守恒定律都已经发展到了质能守恒,且还在发展,“卡诺循环”、“郎肯循环”就无懈可击、十全十美了?
其实人类一百多年的技术进步已经有理由对郎肯循环进行发展、创新 。射流技术能实现利用非机械动力的方式实现对完成做功后的乏蒸汽进行再利用,可压缩流体热力学理论也能让我们设法直接回收再利用未能直接利用的乏汽凝结释放的冷凝热,让未能通过汽轮机一次转化为功的热量有机会参与下一次做功循环,经过多次转化做功,在理论上实现蒸汽动力循环整体热效率的大幅度提高 。
我们提出了一种“新的蒸汽动力循环”设法实现“能量动起来”,也对卡诺循环进行再认识和应用创新, 提出“热机冷下来” 。希望藉此带来理论界的新的探索,改变能源应用主要模式,提高热机的效率,实现各行业大幅度的节能、减排、增效 。
4、碳捕获并资源化利用
●碳捕集
二氧化碳利用的前提是如何持续稳定地获取二氧化碳资源,而这方面的技术已经基本成熟 。对于大量分散型的CO2 排放源是难于实现碳的收集,因此碳捕获的主要目标是像化石燃料电厂、钢铁厂、水泥厂、炼油厂、合成氨厂等CO2 的集中排放源 。
首先有一种方法通过“富氧燃烧”提高排放废气中二氧化碳的浓度,便于高效率回收,采用直接冷却、压缩就可以实现碳捕捉 。针对二氧化碳含量不同的各种废气,也已经形成了相应的回收方法,包括低温蒸馏法、膜分离法、催化燃烧法和变压吸附法等 。
本文将提出一种简单、高效、环保、低成本,可以适用各种浓度、不同成分的含二氧化碳废气的冷凝回收方法,还可以同时分类回收其他温室气体和有害气体 。
●碳埋存
近年来人们尝试把集中收集到的二氧化碳浓缩液化、固化后深埋地下、深海 。但从长远来说,这只是一个“鸵鸟政策”,并且能处理的碳和自然界消化、固定的碳相比,微乎其微,也留下严重生态危机隐患 。
还有一种利用金属和金属化合物与二氧化碳再反应生成金属固化物封存的办法,反应过程还能释放热量,是一种另类的燃烧过程,通常需要在2000℃以上或更高的温度下实现,但产生其他更复杂污染物的情况将更加严重,目前行业技术进展不大 。
●碳利用
二氧化碳可以用于食品、化工、消防、农业、石油、人工降雨等诸多领域 。从每吨600~800 元的价格, 就能反映出他的价值 。
二氧化碳作为化学品原料加以利用已初具规模 。尿素是固定二氧化碳的最大宗产品,其次是无机碳酸盐,还有利用二氧化碳制碱、制糖、合成可降解塑料等 。
虽然二氧化碳是非常优秀的灭火剂,但是实际使用还不够普及,特别当它用于大范围常规火灾(如森林火灾)或一般性危化品火灾(天津滨海新区危化品火灾)时,有非常好的灭火效果 。今后应进一步推广应用,同时也实现了大量的碳存储 。
二氧化碳是绿色植物光合作用不可缺少的原料,一定范围内,二氧化碳的浓度越高,植物的光合作用也越强,因此二氧化碳是最好的气肥 。有实验证明二氧化碳在农作物的生长旺盛期和成熟期使用,效果显著 。在这两个时期中,如果每周喷射两次二氧化碳气体,喷上4~5次后,蔬菜可增产90%,水稻增产70%, 大豆增产60%,高粱甚至可以增产200% 。我们可以利用这种方式,给森林“施肥”,主动促进植被的生长,大幅度增加环境绿色植物吸收二氧化碳的能力 。
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