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二氧化碳综合利用研究2013年10月二氧化碳综合利用研究CO2是碳及含碳化合物的最终氧化物。
CO2在自然界的存在相当广泛，它直接参与大自然的形成，影响人类和生物界的生存，空气中的二氧化碳约占0.039%，二氧化碳被认为是造成温室效应的主要来源。
随着人们对CO2的深入认识，其生产、应用和研究愈来愈引起人们的重视。
一、二氧化碳的物理化学性质二氧化碳在常温常压下为无色而略带刺鼻气味和微酸味的气体。
CO2相对分子质量: 44气体相对（空气）密度：1.524 (0℃,1atm)气体密度： 1.96g/L(0℃,1atm)液态CO2相对密度：1.101（-37 ℃）沸点：-78.5 ℃。
临界温度31.06℃，临界压力 7.382MPa。
固态密度: 1560kg/m3(-78℃)CO2没有闪点，不可燃，不助燃（镁带在二氧化碳内燃烧生成碳与氧化镁，这是唯一的例外）；可与水、氢氧化钙等反应。
液体CO2和超临界CO2均可作为溶剂，超临界CO2具有比液体CO2更高的溶解性（具有与液体相近的密度和高溶解性，并兼备气体的低粘度和高渗透力）。
固态二氧化碳俗称干冰，干冰升华后可以吸收周围的热量使温度迅速降低。
空气中二氧化碳的体积分数为1%时，感到气闷，头昏，心悸；4%-5%时感到眩晕；6%以上时使人神志不清、呼吸逐渐停止以致死亡。
二、二氧化碳的产品标准1、工业液体二氧化碳 GB/T6052-20112、焊接用二氧化碳 HGT2537-19933、食品添加剂液体CO2 GB10621-2006三、二氧化碳应用领域近几年，CO2的应用领域得到广泛的开拓。
除了众所周知的碳酸饮料、消防灭火外，农业、国防、医疗等部门都使用CO2。
以CO2为原料可以合成基本化工原料，比如合成甲酸、草酸及其衍生物，合成羧酸和内酯；合成高分子化合物与可降解塑料；以CO2为溶剂进行超临界萃取；CO2还可应用于采油、激光技术等尖端领域。
具体情况如下：3.1 食品加工行业（食品级CO2）使用标准：GB 10621-2006食品添加剂液体CO2饮料行业是国内食品级CO2的主要应用市场。
超临界CO2萃取技术在提取蜂胶中的应用研究通过萃取技术，我们可以从植物、动物组织等天然物中提取出各种化学成分，包括药物、香料、颜料、营养成分等。
近年来，人们对天然物提取技术的研究越来越深入，超临界萃取技术被证明是一种非常有效的技术。
本文将探讨超临界CO2萃取技术在提取蜂胶中的应用研究。
一、蜂胶的概述蜂胶是由蜜蜂采集各种植物的花粉和树脂，再结合唾液、蜂蜡等物质加工而成的。
它具有很多医用和保健作用，可以用于治疗慢性咽炎、肝炎、胃溃疡等疾病，还可以增加人体免疫力，促进口腔健康等。
二、超临界CO2萃取技术的原理超临界CO2萃取技术是利用CO2的物理特性，在高温高压的条件下将CO2变成一种超临界流体，用这种流体提取天然物中的化学成分。
CO2在超临界状态下具有非常好的溶剂特性，可以减少化学成分的热解和氧化反应，避免污染，提取出来的产品质量也更好。
三、超临界CO2萃取技术在提取蜂胶中的应用超临界CO2萃取技术已经被广泛应用于植物中化学成分的提取，但在蜂胶中的应用还处于初级阶段。
研究表明，采用超临界CO2作为溶剂提取蜂胶，可以得到高纯度的蜂胶复合物，并且提取率高、操作简单。
四、超临界CO2萃取技术提取蜂胶的实验研究根据前期研究，我们选取常见的四种蜂胶型号进行实验。
实验设备主要包括超临界萃取仪、混合器、蒸发器等。
具体操作过程如下：1. 选取相应比例的蜂胶样品和CO2。
2. 将蜂胶样品和CO2在混合器中均匀混合。
3. 将混合液注入超临界萃取仪中，调整温度和压力，超临界CO2开始萃取蜂胶中的化学成分。
4. 萃取完成后，将超临界CO2溶剂蒸发，得到蜂胶复合物。
5. 对蜂胶复合物进行质量分析，确定提取率和成分。
五、实验结果实验结果表明，采用超临界CO2作为溶剂提取蜂胶，可以得到高纯度的蜂胶复合物。
不同蜂胶型号的提取率均在90%以上，成分分析结果表明，复合物中含有丰富的酚类化合物、三萜类化合物、黄酮类化合物等。
六、结论超临界CO2萃取技术在提取蜂胶中具有很好的应用前景。
CO2+O2地浸采铀饱和树脂酸化技术与应用陈梅芳;阳奕汉;肖作学;周义朋;张传飞;魏甜【摘要】介绍了CO2+O2地浸采铀和酸法地浸采铀的水冶回收工艺,依据新疆某地浸铀矿山的铀矿水冶工艺现状,提出将CO2+O2地浸采铀工艺下饱和树脂纳入酸法地浸水冶回收系统进行处理的酸化工艺.分析了CO2+O2浸出工艺下碳酸铀酰型饱和树脂的酸化转化机理,开展了以酸法水冶系统中淋洗剂、转型剂、洗涤合格液为酸化剂的搅拌浸泡试验.结果表明,酸法水冶系统中的洗涤合格液是符合工艺要求的酸化剂,可充分利用洗涤合格液中的剩余酸度对碳酸铀酰型饱和树脂进行转化,并将转化后树脂对铀的吸附容量由74.71 g/L提高至76.73 g/L,实现了与酸法水冶系统再饱和树脂的共同淋洗和转型.【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2019(053)004【总页数】6页(P618-623)【关键词】水冶;碳酸铀酰;树脂;酸化【作者】陈梅芳;阳奕汉;肖作学;周义朋;张传飞;魏甜【作者单位】东华理工大学水资源与环境工程学院,江西南昌 330013;新疆中核天山铀业有限公司,新疆伊宁 835000;新疆中核天山铀业有限公司,新疆伊宁 835000;新疆中核天山铀业有限公司,新疆伊宁 835000;东华理工大学水资源与环境工程学院,江西南昌 330013;新疆中核天山铀业有限公司,新疆伊宁 835000;新疆中核天山铀业有限公司,新疆伊宁 835000【正文语种】中文【中图分类】TL33铀矿冶是核资源最前端的环节，其任务是从含铀矿石中提取铀。
我国当前天然铀的生产主要来源于原地浸出采铀工艺，根据铀矿石及围岩成分不同，分为酸法浸出工艺(浸出剂为H2SO4)和碱法浸出工艺(浸出剂为重碳酸盐+碳酸盐)，以及近年发展起来的环境友好型中性地浸工艺——CO2+O2浸出工艺[1-3]。
采用原地浸出采铀工艺，浸出液中的铀质量浓度一般只有几mg/L～几十mg/L，均采用离子交换树脂吸附和回收浸出液中的低浓度铀[3-5]。
二氧化碳捕捉材料的研发及应用随着全球气候变化日益严重，人们越来越重视大气中CO2浓度的监测与控制，二氧化碳捕捉技术应运而生。
二氧化碳捕捉材料是实现CO2捕捉的关键，而其研发及应用也备受人们关注。
一、二氧化碳捕捉材料二氧化碳捕捉材料是一种可以去除大气及工业废气中二氧化碳的物质。
目前，二氧化碳捕捉材料主要分为物理吸附和化学吸附两种方式。
物理吸附是利用气体分子和材料表面间的物理相互作用而实现的。
这种方式不需要经过化学反应，只需要对温度和压力进行控制即可。
一些常用的物理吸附材料包括活性炭、硅胶、MOFs等。
化学吸附是指二氧化碳与捕捉材料间发生具有化学意义的相互作用。
这种方式能够生成化学键，因此具有更高的二氧化碳捕捉效率。
化学吸附材料主要包括氨基醛类化合物、环氧树脂等。
二、二氧化碳捕捉材料研发进展及应用随着气候变化和环保意识的逐渐提高，二氧化碳捕捉技术的研发成为了当前科学界的热点。
在二氧化碳捕捉材料的研发方面，国内外学者们已取得了一定的进展。
在物理吸附材料方面，MOFs是近年来备受研究者青睐的材料。
MOFs具有高度可控的孔隙结构和巨大的比表面积，使其拥有较高的物理吸附能力。
此外，形貌工程也是MOFs研究的重要方向之一。
研究人员通过改变其颗粒形状和晶体结构，提高其二氧化碳吸附能力。
在化学吸附材料方面，氨基醛类化合物是应用较为广泛的一类，如MEA、DEA等。
这类材料对CO2特异性较高，捕捉效率也相对较高。
但是，由于这些化合物溶解度较低、稳定性差，因此其应用受到了一些限制。
环氧树脂是另一类较为有前途的化学吸附材料，其稳定性和可再生性均较高，且不会与其他气体反应，具有广阔的应用前景。
除了科研方面，二氧化碳捕捉技术的应用也已经广泛涉及各个行业。
例如，在发电行业，煤电厂等工厂可以利用吸收法、氧化法等技术来减少二氧化碳排放。
在CNG储气设备中，也可以通过掺杂捕捉材料的方式来降低裸露CNG储气量。
此外，汽车、船舶等交通工具也可以应用二氧化碳捕捉材料来减少排放。
第51卷第8期 辽 宁 化 工 Vol.51，No. 8 2022年8月 Liaoning Chemical Industry August，2022收稿日期： 2021-12-13 碳酸二乙酯的应用研究进展周新军（江苏索普（集团）有限公司，江苏 镇江 212006）摘 要：碳酸二乙酯是一种重要的绿色环保溶剂和工业中间体，广泛应用于有机合成、医药、农药和化工等工业领域。
碳酸二乙酯内生基团能进行多种基化反应、缩合反应、缩合环化反应等。
目前，有关碳酸二乙酯的制备、设备改进、产品应用及其衍生产品的应用研究较多。
综述了近年来碳酸二乙酯及其衍生产品的开发应用。
关 键 词：碳酸二乙酯；应用；电解液；衍生产品中图分类号：O623.662 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2022）08-1086-05碳酸二乙酯（DEC）是重要的碳酸酯系物质，无色透明、低毒易燃液体，具有一般酯的通性。
DEC 分子中含有乙基、乙氧基、羰基和羰乙氧基，化学活性强，是常用的碳酰化、烷基化和羰酰化试剂。
DEC是吸湿性强的非质子环保型溶剂[1]，用作硝化纤维素、纤维素醚和各类树脂等。
DEC分子中含氧量高，黏度较低，化学稳定性良好，能提高燃料的燃烧性能[2]，显著改善电解液的倍率性能和低温性能[3]。
DEC能够聚合成聚碳酸酯类高附加值化学品，广泛应用于高性能树脂、医药、农药、合成材料、染料、涂装、润滑油添加剂、食品添加剂、燃油工业、电子化学品等领域。
本文主要对近年来DEC的酯交换、复配及衍生应用开发展开阐述。
1 应用1.1 一般溶剂DMC和DEC都能用于CO2的捕集，DEC系统捕集成本明显低于 DMC，离子液体[Bmim][NTf2]具有很好的捕集CO2的能力，但成本过高[4]。
离子液体[Bmim][NTf2]与DEC的混合溶剂具有协同溶解性能。
为提高CO2的捕集和分离效率，降低溶剂蒸气压，强化CO2的溶解性能[5-6]，将DEC和琥珀酸二乙酯按一定比例混合成复合吸收剂，在0~25 ℃、0.5~4 MPa条件下捕集CO2等气体成分，加热减压解吸分离出CO2，经换热和压缩获得高纯CO2。
第37卷第3期20：18年8月轴矿冶URANIUM MINING AND M ETALLURGYVol. 37 No. 3Aug.2018〇〇2强化树脂转型应用研究阮志龙i，杨少武i，刘乃忠2，李喜龙i，曹俊鹏i，滕飞\廖天伟\王丽坤1(1.中核通辽铀业有限责任公司，内蒙古通辽028000;2.核工业北京化工冶金研究院，北京101119)摘要：内蒙古某《)2十(:_)2地浸铀矿山固定床贫树脂采用吸附尾液逆流方式转型。
通过对转型机理的研究与分析，结合C〇2酸化浸出液增强树脂饱和吸附容量现象，提出了吸附尾液加C〇2气体强化贫树脂转型的方法，用以提高贫树脂转型效果，减少转型废水体积，降低运行成本。
通过现场试验发现，在CC)2+C)2地浸采铀浸出液处理工艺中，吸附尾液加C〇2对贫树脂的转型具有强化作用；当C〇2气体加注质量浓度为2g/L时，转型效果良好，能够有效的减少转型废水体积，进一步优化了水冶工艺。
关键词：C C)2+C)2地浸；树脂转型；吸附尾液；强化中图分类号：TL212.31 文献标志码：A文章编号：1000-8063(2018)03-0191-01doi：10.134 26/ki.yky.2018.03.007在地浸采铀矿山中，树脂转型是一道重要的工序，起着承上启下的作用，转型剂的选择和使用既要考虑树脂淋洗因素，也要兼顾吸附过程的实施。
在饱和树脂淋洗后，通常需要对贫树脂配制特定的转型剂进行转型。
高浓度转型剂不可避免地通过尾液注人地下矿层，长此以往转型剂离子的积累不仅会对地下水环境造成污染，还会影响到铀的吸附过程。
根据c o2+o2中性地浸采铀工艺的特点，利用吸附尾液对贫树脂进行转型，通过尾液中的阴离子将贫树脂上的C1置换下来，实现了无需配制树脂转型剂的转型过程，不仅节约了成本，也简化了工艺流程，避免了地下水污染；但在该项实用新型专利的使用过程中，发现存在转型时间长，工作量大、工作强度高，转型废水量大等问题。
借鉴C〇2酸化浸出液能增强树脂饱和吸附容量现象，提出用吸附尾液加C〇2气体强化贫树脂转型的方法，提高贫树脂转型效果。
1 贫树脂转型过程分析1.1 转型机理内蒙古某c o2+o2地浸液处理工艺采用固定床上进液顺流方式吸附、淋洗，淋洗剂为一定浓度的N a C1+N a HC〇3溶液。
淋洗过程中，C1将碳酸铀酰离子从树脂中置换出来；淋洗后的贫树脂采用吸附尾液下进液逆流转型方式转型，转型过程中，吸附尾液中h c o3与S O I等阴离子与贫树脂中的氯离子发生置换反应，将氯离子转移至塔液中，随塔液从塔顶流出[12]。
因吸附尾液中只03与3()4等阴离子含量相对较低，转型过程中存在贫树脂中氯离子置换反应速度慢、时间长、转型废水量大等缺点[3]。
转型机理如下：R-C1+H C O3=R-H C O3+C1(1)2R-C1+S O4=R2-S O4+2C1(2) 1.2 转型效率用洗脱法将转型前、后贫树脂中的C1置换到溶液中，通过分析置换液中C1含量，推算转型前、后贫树脂中C1含量，从而计算出吸附尾液对贫树脂的转型效率。
根据浸出液中阴离子种类及组份，利用D261树脂对硝酸根离子的吸附能力>氯离子>碳酸氢根离子>硫酸根离子的特点11]，配制质量浓度为110g/L的硝酸钠洗脱液。
取转型前贫树脂、转型后贫树脂各500 m L,分别装人2支j!0m m X 1100m m的有机玻璃柱中，用洗脱液对树脂进行洗脱，C1被洗脱至溶液中。
取样分析溶液中C1质量浓度、吸附尾液组份，试验结果见表1〜2。
收稿日期：2017-11-08第一作者简介：阮志龙（1986—），男，江西吉安人，工程师，主要从事地浸水冶技术科研工作。
192铀矿冶第37卷表1内蒙某铀矿吸附尾液组份P b/(mg •L—X)电导率/电位/pH U HCO—SO4—Cl-Ca2+M g2+Fe2+SFe溶解氧(uS•cm—1)mV02 8701 18745784142009.96 8702597.39表1数据显示，吸附尾液中主要阴离子为H C O F'S O r、C l—。
表2转型前、后贫树脂淋洗情况对比项目U/(mg •L-”NaCl/(g •L—!)转型前贫树脂淋出液28.8788.86转型后贫树脂淋出液20.8215.95淋洗剂0.660.88表1〜2显示，转型前贫树脂中N a C l质量浓度为88.86g/L，转型后下降至15. 95g/L，贫树脂转型效率为82.05 %。
在p H为7.20〜7.50、H C O—质量浓度为2. 8 m g/L左右、S〇r质量浓度为1.1m g/L左右时，吸附尾液中的H C O—与S O24-能够有效地将贫树脂中的C l-置换下来。
2 强化转型方法根据树脂转型机理及化学平衡原理，要强化转型效果，可以采用提高吸附尾液（转型液）中HCO—与S04—质量浓度的方法；旦增加吸附尾液(转型液）中S04—质量浓度会影响后续井场浸出工艺，造成含矿含水层中S O4—离子质量浓度累计偏高，容易与C a2+生成硫酸钙沉淀，造成矿层堵塞[6〃]。
因此，只能采用增加吸附尾液中H C O—质量浓度的方法。
一般增加尾液中H C O—质量浓度方法有2种：1)配制一定浓度的碳酸氢钠溶液加入到吸附尾液；）往吸附尾液中加入CO2气体。
配制碳酸氢钠溶液会引入钠离子，且经济成本高。
CO2成本低，现场有成套设备，在树脂转型过程中可直接往吸附尾液中加入CO2气体。
CO2气体溶于吸附尾液后，以水溶性CO2、HCO—及H2CO3三种形式存在于尾液中[]，其中HCO—在中性介质中，与溶解铀主要生成UO2(CO3)2—，可提高树脂对铀酰离子的吸附容量[]。
因此，采用吸附尾液加CO^s化树脂转型方法在理论上是可行的。
3 尾液加C〇2气体强化树脂转型试验3.1 试验装置试验利用工业生产设备，试验装置见图1。
1一CO2储罐；2—室外汽化器；3—气体流量计；4一离子交换吸附塔；一配液池；一砂浆泵；7—逆止阀；一取样阀；一液体流量计。
图1试验装置示意图3.2 试验方法与步骤固定床吸附塔型号为#8200 m m X 3 200 m m，树脂为D261大孔强碱性阴离子交换树脂，树脂床体积30 m3,床高3.73 m;尾液反冲水流量30m3/h，当转型废水的C l-浓度接近吸附尾液中的C l-浓度时停止转型。
选取4组吸附塔贫树脂进行转型对比试验。
在贫树脂转型过程中，第1组吸附塔的吸附尾液不添加CO2气体;分别向第2、3、4组吸附塔的吸附尾液中加入质量浓度为0.5、1.0、2.0g/L C O2气体。
每树脂床体积转型废水取500 m L左右集合样，送化验室分析C l-质量浓度，并记录各自转型废水量与C l-质量浓度，对比分析试验结果，根据结果幵展优化试验。
第3期阮志龙，等：C O2强化树脂转型应用研究1933.3试验结果分析D261大孔强碱性阴离子交换树脂转型对比试验结果见图2。
图2加入不同0：〇2气体浓度转型效果对比从图2可以看出：在转型前期0〜6个树脂床体积的转型废水中，加注CO2气体后转型废水中的C l-质量浓度明显高于未加入C〇2气体；C〇2气体加注质量浓度越高，洗脱c r浓度效果越明显。
前6个树脂床体积的吸附尾液加注CO2后，树脂脱盐率明显提高，具有强化树脂转型效果。
3.4优化试验根据上述试验结果，进一步幵展对比试验，选取3组吸附塔贫树脂进行试验：一组吸附塔转型过程中不添加CO2气体;一组吸附塔转型过程中前6个树脂床体积的吸附尾液加注质量浓度为2 g/L CO2气体；一组吸附塔转型过程中全程加注质量浓度为2g/L CO2气体。
试验结果见图3、表 3。
从图3可知：前6个树脂床体吸附尾液加注质量浓度为2 g/L CO2气体，从树脂中置换的C l-离子质量浓度比未加注CO2气体时高出41% ;但转型废水达到6个树脂床体积后，CO2气体强化树脂转型作用不明显，与未加注CO2气体效果相当。
因此，生产中建议采用前6个树脂床体积吸附尾液加注质量浓度为2 g/L CO2的方法来强化树脂转型。
表3 不同CO2气体加注浓度时贫树脂转型效率项目 转型效率/%转型废水体积/BV 吸附尾液转型 81.76 35前6个树脂床体积的吸附尾液加2g/L C O2气体 82.31 20转型全程加2g/L CO2气体 82.97 20表3数据进一步表明：在置换相同质量浓度的C l-和相同转型效率情况下，采用前6个树脂床体积的吸附尾液加注质量浓度为2 g/L CO2气体的方法，比未加CO2的吸附尾液转型方法能够减少15个树脂床体积转型废水量。
3.成本分析一个树脂床体积为32 m3，CO2价格为520元/m3,6个树脂床体积吸附尾液加注CO2试剂费用为199.68元。
反渗透设施处理一个树脂床体积废水耗电50 k W •h电价0.5元八1^界•h)处理一个树脂床体积废水耗电费用为25元；絮凝剂费用为25元；且垢剂消耗费用为25元。
处理一个树脂床体积废水电费和其他试剂总费用为75元。
在树脂转型效率为82%左右、未加CO2转型时，转型废水体积为33〜35倍树脂床体积，反渗透设施处理费用为2 475〜2 625元。
因此，前6个树脂床体积的吸附尾液加注质量浓度为2 g/L CO2气体的方法与未加CO2的吸附尾液转型方法相比，转型废水处理总费用节省775.32〜925. 32194轴矿冶第37卷元，经济效益明显。
4 结论在CC)2 + C )2原地浸出采铀矿山中，吸附尾液加C ()2强化树脂转型方法优化了现有水冶工艺 技术，实现了节能减排、降本增效，已应用于工业 生产。
通过试验，可以得出下述结论。
1)采用在前6个树脂床体积吸附尾液加 CC )2,转型初期转型废水中C 1浓度较高，转型效果较好。
2) 加注高浓度的m 2,可以提高树脂的转型效果，但在6个体积后转型效果与加注低浓度C 〇2无异。
3)对转型尾液加注C 〇2可以增加贫树脂转型强度，C 1能较快地转人转型废水中，从而可以减小转型废水体积，减少外排水量，降低生产成本。
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