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[關(guān)鍵詞]碳減排、二氧化碳捕集、二氧化碳運(yùn)輸、二氧化碳儲(chǔ)存
中圖分類號(hào)：X55 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）11-0342-02
一、 研究目的及意義
隨著現(xiàn)代社會(huì)工業(yè)的發(fā)展，環(huán)境問題已經(jīng)成為人類關(guān)注的焦點(diǎn)，由于大量排放二氧化碳導(dǎo)致的溫室效應(yīng)便是其中重要的一環(huán)，其帶來(lái)的危害已經(jīng)為各國(guó)政府高度關(guān)注。我國(guó)政府承諾到2020年碳排放強(qiáng)度比2005年降低40-45%，足可見我國(guó)對(duì)控制二氧化碳排放的決心之大。但當(dāng)前我國(guó)的能源領(lǐng)域面臨著多方挑戰(zhàn)，能源消費(fèi)增長(zhǎng)迅速，且現(xiàn)階段我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)仍以煤炭為主，世界一多半的煤炭為中國(guó)所用，中國(guó)60%多的煤炭用于發(fā)電，因此控制燃煤電廠二氧化碳的排放是我國(guó)碳減排的關(guān)鍵，研究電廠二氧化碳捕集運(yùn)輸和儲(chǔ)存技術(shù)顯得舉足輕重。
二、 二氧化碳的捕集技術(shù)路線及方法分析
燃煤電廠對(duì)燃料燃燒不同階段產(chǎn)生的二氧化碳的捕集分為燃燒前捕集、燃燒后捕集和富氧燃燒捕集三條技術(shù)路線?，F(xiàn)階段捕集方法主要有物理吸附法、物理吸收法、化學(xué)吸收法、膜分離法、低溫蒸餾法等，使用何種捕集方法取決于二氧化碳?xì)怏w的濃度、壓力、溫度，不同類型發(fā)電機(jī)組以及不同技術(shù)路線會(huì)選用不同的捕集方法。
2.1 二氧化碳捕集技術(shù)路線現(xiàn)狀分析
2.1.1 燃燒前捕集：燃燒前捕集技術(shù)主要應(yīng)用在整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)（IGCC），IGCC的工藝流程主要為：氮?dú)庾鳛閯?dòng)力氣源帶動(dòng)燃煤進(jìn)入氣化爐，與空分系統(tǒng)分離送出的純氧在氣化爐內(nèi)發(fā)生高壓富氧反應(yīng)，生成有效成分主要為一氧化碳和氫氣的混合氣體，隨后，在催化轉(zhuǎn)換器中經(jīng)過水煤氣變換后，促使一氧化碳轉(zhuǎn)換為二氧化碳并進(jìn)一步產(chǎn)生氫氣，混合氣體中二氧化碳被捕集分離，氫氣經(jīng)過凈化作為清潔的氣體燃料送入燃?xì)廨啓C(jī)用于燃燒。燃燒前捕集技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是由于混合氣體的壓力較高，可以生成濃縮的二氧化碳?xì)饬?，不用加壓便能滿足壓縮機(jī)對(duì)管道內(nèi)輸送氣體壓力的要求，減少能耗，同時(shí)高濃度的二氧化碳?xì)怏w有利于捕集和利用，該技術(shù)還具有捕集系統(tǒng)小、捕集效率高以及對(duì)污染物的控制方面有很大潛力的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是IGCC技術(shù)仍面臨初期投資成本高、可靠性不高的問題，并且由于二氧化碳捕集系統(tǒng)需使用蒸汽以及壓縮機(jī)需使用額外功率會(huì)導(dǎo)致IGCC面臨發(fā)電成本增加40%、效率降低22%的問題。該技術(shù)常采用物理溶劑吸收方法和膜分離法來(lái)捕集二氧化碳。
2.1.2 燃燒后捕集：燃燒后捕集顧名思義是在燃料燃燒后產(chǎn)生的煙氣中進(jìn)行二氧化碳捕集的技術(shù)。由于電廠煙氣中二氧化碳的濃度相對(duì)較低，該技術(shù)路線一般采用化學(xué)吸收法并需要使用強(qiáng)力溶劑。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是只需對(duì)現(xiàn)有燃煤機(jī)組加以改造加裝二氧化碳捕集裝置即可，不需要對(duì)機(jī)組的結(jié)構(gòu)進(jìn)行大面積的調(diào)整，適合運(yùn)行機(jī)組改造，并且該種技術(shù)是一種成熟的技術(shù)，缺點(diǎn)是由于煙氣中二氧化碳的濃度較低，二氧化碳的捕集費(fèi)用相對(duì)較高，同時(shí)還面臨溶劑再生需要消耗大量能量的問題。燃燒后捕集技術(shù)還可使用物理吸附法、膜分離法和低溫蒸餾法捕集二氧化碳。
2.1.3 富氧燃燒捕集：富氧燃燒捕集顧名思義就是化石燃料在燃燒的過程中助燃劑是純氧而非空氣，這樣燃料燃燒完畢煙氣中主要含有二氧化碳和水蒸氣，只有少量的二氧化硫、碳氧化物等雜質(zhì)，把煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝及除塵后進(jìn)行冷卻，除去其中的水蒸氣便可得到高純度的二氧化碳，純度能夠達(dá)到80%至98%，少量煙氣再循環(huán)進(jìn)入燃燒室，目的是控制火焰溫度，防止燃料在純氧中燃燒時(shí)溫度過高，并且提高了煙氣中二氧化碳的體積比。此種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是捕集成本低；由于沒有氮?dú)鈪⑴c燃燒，煙氣中氮氧化物的含量大大降低；由于是富氧燃燒，可以降低燃料的消耗量，提高熱效率，缺點(diǎn)是燃燒需要在富氧的環(huán)境下進(jìn)行，制備高純度氧的能耗很高；燃燒室需要改造；該種技術(shù)面臨的問題很多，如煙氣再循環(huán)的參入量、氧量變化造成鍋爐燃燒調(diào)節(jié)的改變等，該種技術(shù)尚不成熟，處于示范階段。
綜上所述，三種二氧化碳捕集技術(shù)路線各有特點(diǎn)，燃燒前捕集技術(shù)占用場(chǎng)地小、捕集效率高但初期投資成本高，適用于IGCC電廠；燃燒后捕集技術(shù)對(duì)已建電廠改造難度小、技術(shù)相對(duì)成熟但捕集成本高；富氧燃燒捕集成本低但制氧能耗高、技術(shù)不成熟，燃燒后捕集和富氧燃燒捕集技術(shù)路線主要適用于傳統(tǒng)以化石能源為燃料的電廠，并適合老廠改造?，F(xiàn)階段，三種技術(shù)路線均未達(dá)到商業(yè)化的程度，只處于實(shí)驗(yàn)室階段或有少量的示范項(xiàng)目。
2.2 二氧化碳捕集方法介紹
2.2.1 物理吸收法
物理吸收法是利用有機(jī)溶劑在高壓下對(duì)二氧化碳的吸收量增大的機(jī)理實(shí)現(xiàn)的，通過對(duì)有機(jī)溶劑降壓便可以釋放二氧化碳，還原溶劑。此種方法能耗較低，要求有機(jī)溶劑具有對(duì)二氧化碳的溶解度隨壓力變大增速明顯、沸點(diǎn)高、選擇性好、無(wú)毒、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。常用的物理吸收溶劑有聚乙二醇二甲醇、甲醚、環(huán)丁砜、三乙醇胺和碳酸丙烯酯。
2.2.2 化學(xué)吸收法
化學(xué)吸收法在化工行業(yè)是一種常見的方法，一般二氧化碳的吸收溶劑為有機(jī)胺的水溶液。研究發(fā)現(xiàn)水對(duì)乙醇胺吸收二氧化碳的能力有提升作用，沒有水的存在，1mol乙醇胺只能吸收0.5mol二氧化碳，水存在的情況下，1mol乙醇胺能吸收1mol二氧化碳。醇胺類化學(xué)吸收法的優(yōu)點(diǎn)為技術(shù)成熟、吸收量大、選擇性高并能同時(shí)吸收硫化氫和氮氧化物等有害氣體；缺點(diǎn)為吸收溶劑再生困難，需要消耗較高能量；對(duì)設(shè)備易腐蝕；在富氧的環(huán)境下，吸收性能大幅降低等。
2.2.3 物理吸附法
物理吸附法是利用固體吸附劑對(duì)二氧化碳進(jìn)行選擇性吸附的原理，脫除煙氣中的二氧化碳，吸附法分為變溫吸附法和變壓吸附法。固體吸附劑表面的孔徑大小、孔容和極性以及吸附材料分子量、分子大小、極性決定了該吸附劑的吸附能力，此種方法比吸收法具有吸附過程需要能量少的優(yōu)點(diǎn)，并且由于吸附過程是放熱過程，吸附劑需要通過加熱還原再生。物理吸附法對(duì)二氧化碳的捕集成本與吸收法大致相當(dāng)，但其對(duì)二氧化碳的吸附量和選擇性要更好，并且吸附劑的還原需要的能量較低，操作簡(jiǎn)單，相比吸收法更具有市場(chǎng)價(jià)值，缺點(diǎn)是進(jìn)行二氧化碳捕集前需要將混合氣體冷卻、干燥，以及除去易使吸附劑中毒的氣體，并且存在二氧化碳回收率不高以及吸附劑選擇性的問題。常用的吸附劑有天然沸石、分子篩、活性氧化鋁、硅膠和活性炭等。
2.2.4 膜分離法
膜分離法是利用部分氣體無(wú)法穿透薄膜的原理對(duì)氣體進(jìn)行分離，此法的驅(qū)動(dòng)力是膜兩側(cè)的壓差，當(dāng)差壓達(dá)到一定值時(shí)，能夠穿透薄膜的氣體會(huì)透過薄膜，捕集氣體會(huì)留在膜內(nèi)。薄膜的氣體選擇性、壓力比、穿透氣流和總氣流的流量比決定了此薄膜的二氧化碳捕集能力。此方法在分離工業(yè)合成氨尾氣、煉油尾氣等領(lǐng)域已經(jīng)廣泛使用，但是由于電廠煙氣流量大，需要膜的面積很大，投資成本高。用于捕集二氧化碳的薄膜有醋酸纖維膜、聚苯醚膜、乙基膜、聚砜膜、溴磺化聚環(huán)氧丙烷膜、沸石礦物膜等。
2.2.5 低溫蒸餾法
低溫蒸餾法是利用不同氣體的冷凝點(diǎn)不同而進(jìn)行氣體分離的，系統(tǒng)一般由壓縮機(jī)、焦耳湯普森閥、多級(jí)熱交換器和膨脹機(jī)組成，系統(tǒng)中設(shè)有不同溫度的冷阱，以此來(lái)捕集不同冷凝點(diǎn)的氣體。由于低溫蒸餾法是在液態(tài)的形態(tài)下捕集到的二氧化碳，為運(yùn)輸和儲(chǔ)存提供便捷；該方法同時(shí)還能減少水的消耗、化學(xué)試劑的使用量以及有效解決設(shè)備腐蝕等問題，缺點(diǎn)是設(shè)備龐大、能耗大、煙氣中的粉塵易阻塞設(shè)備等，此方法一般用于分離高濃度的二氧化碳，常用于分離油田伴生氣中的二氧化碳。
2.2.6 二氧化碳捕集新方法
所謂的二氧化碳捕集新方法是指尚在實(shí)驗(yàn)室研究階段，技術(shù)尚未成熟的方法，主要有化學(xué)循環(huán)捕集法和二氧化碳水合分離法。
上述幾種二氧化碳的捕集方法各有千秋，需要根據(jù)捕集技術(shù)路線選擇合適的捕集方法或幾種捕集方法的集合，電廠的二氧化碳捕集方法大多尚在實(shí)驗(yàn)室或示范階段，需要進(jìn)一步研究論證。
三、 二氧化碳的運(yùn)輸與儲(chǔ)存技術(shù)分析
3.1 二氧化碳運(yùn)輸技術(shù)
二氧化碳經(jīng)捕集、壓縮形成超臨界流體或液體，通過鐵路、船舶、管道等輸送工具運(yùn)至目的地的過程稱為二氧化碳的運(yùn)輸。當(dāng)運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)時(shí)（大于1000千米）管道運(yùn)輸?shù)某杀咀畹?，并且管道運(yùn)輸是一項(xiàng)成熟的商業(yè)化技術(shù)，其成本取決于管道的長(zhǎng)度、直徑、二氧化碳的壓力和地質(zhì)特點(diǎn)。
3.2 二氧化碳儲(chǔ)存技術(shù)
二氧化碳的存儲(chǔ)技術(shù)分為地質(zhì)儲(chǔ)存、海洋儲(chǔ)存、儲(chǔ)液站儲(chǔ)存、固態(tài)儲(chǔ)存和礦物碳化儲(chǔ)存技術(shù)。
地質(zhì)儲(chǔ)存技術(shù)是把超臨界狀態(tài)的二氧化碳灌入油田、氣田、無(wú)法開采的煤層、深鹽水層進(jìn)行儲(chǔ)存，這些地層必須由巖石密封，并且相對(duì)二氧化碳來(lái)說(shuō)是不可滲透的。把二氧化碳注入油田或氣田存儲(chǔ)二氧化碳的同時(shí)用以驅(qū)動(dòng)采油或氣，可以提高30%至60%的石油產(chǎn)量；注入無(wú)法開采的煤礦可以把煤層中的煤層氣驅(qū)趕出來(lái)，增加煤層氣采集率；深鹽水層儲(chǔ)存技術(shù)由于儲(chǔ)存容量大具有最大的潛力，該方法已于1996年一家挪威的能源公司投入商業(yè)運(yùn)行。
海洋儲(chǔ)存技術(shù)是把二氧化碳輸送到海洋600米深度以下的區(qū)域，在此深度由于水的壓力能夠把二氧化碳轉(zhuǎn)換為液體，當(dāng)儲(chǔ)存深度達(dá)到3000米、溫度低于10攝氏度時(shí)，液態(tài)二氧化碳的密度會(huì)大于水的密度，并在表面形成粘稠狀薄膜，防止二氧化碳擴(kuò)散。此種技術(shù)可能會(huì)改變海洋的PH值，其對(duì)環(huán)境的危害程度未知，此種技術(shù)還在探索階段。
儲(chǔ)液站儲(chǔ)存技術(shù)是把捕集到的二氧化碳進(jìn)行凈化、干燥等處理后冷卻形成高壓、低溫的液態(tài)二氧化碳，具有效率高、氣體純度高、儲(chǔ)量大的特點(diǎn)。
固態(tài)存儲(chǔ)技術(shù)是把二氧化碳先高壓壓縮形成液態(tài)二氧化碳，然后高壓低溫冷卻形成干冰儲(chǔ)存，由于其生產(chǎn)工藝?yán)щy且儲(chǔ)存條件費(fèi)用高，此項(xiàng)技術(shù)并不常用。
礦物碳化技術(shù)儲(chǔ)存二氧化碳是一項(xiàng)新興技術(shù)，技術(shù)原理是將二氧化碳礦物碳化固定與含方英石雜質(zhì)的鈣基膨潤(rùn)土深加工相結(jié)合，利用鈣基膨潤(rùn)土容易通過離子交換形成碳酸鈣以及堿法分離方英石過程中容易形成吸收二氧化碳溶液的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)吸收固定二氧化碳，但其預(yù)期成本遠(yuǎn)高于其他存儲(chǔ)方法，不適合開展利用。
四、 結(jié)束語(yǔ)
現(xiàn)階段，制約二氧化碳捕集存儲(chǔ)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵在于技術(shù)不成熟和高昂成本問題，研究開發(fā)成熟、高效、低成本的二氧化碳捕集儲(chǔ)存技術(shù)將是未來(lái)發(fā)展的方向。本文通過對(duì)現(xiàn)有的二氧化碳的捕集、運(yùn)輸及儲(chǔ)存技術(shù)進(jìn)行闡述，為未來(lái)該技術(shù)在電廠的成熟應(yīng)用提供理論依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】變壓吸附 工業(yè)廢氣 二氧化碳 研究進(jìn)展
1 引言
自工業(yè)革命以來(lái)，石油、煤炭的用量急劇增加，它們?cè)诖龠M(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，提高人們生活水平等方面發(fā)揮了巨大的作用。但是，石油、煤炭的大量使用所帶來(lái)的空氣污染問題也越來(lái)越嚴(yán)重，由二氧化碳過量排放所引起的溫室效應(yīng)已經(jīng)成為全球性的嚴(yán)重問題。因此，改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)方式、轉(zhuǎn)變能源材料的利用方式，降低二氧化碳的排放量是擺在人類面前的重要課題。
2 碳的捕獲和存儲(chǔ)
碳的捕獲和存儲(chǔ)這一概念最早出現(xiàn)于1977年，它是指將二氧化碳從工業(yè)或相關(guān)能源的源分離出來(lái)，輸送到一個(gè)封存地點(diǎn)，并長(zhǎng)期與大氣隔絕的過程。它主要包括捕獲、運(yùn)輸和封存三個(gè)階段，在當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)中都存在著這三個(gè)過程，其目的是為了減少二氧化碳排放量，減緩溫室效益。碳的捕獲和存儲(chǔ)是減緩溫室氣體的一種合理方案，它能否廣泛的得以運(yùn)用取決于多方面的因素影響，比如技術(shù)成熟程度、成本、法律法規(guī)、環(huán)境問題等等。在整個(gè)捕獲和存儲(chǔ)過程中，捕獲是最重要也是最昂貴的環(huán)節(jié)，其資金消耗站到總資金的85%左右。
3 二氧化碳的分離工藝及捕獲系統(tǒng)
（1）分離工藝類型及特點(diǎn)。分離工藝主要包括四種類型：溶劑吸收法、低溫蒸餾法、膜分離法、變壓吸附法。在實(shí)際工作中，這些方法既可以單獨(dú)使用，也可以組合使用。溶劑吸收法適用于氣體中二氧化碳濃度較低的情形，濃縮之后二氧化碳的濃度可以達(dá)到99.99%，但是投資大，能耗較高，分離回收成本高。低溫蒸餾法適用于二氧化碳高濃度的情形，投資大，能耗高，分離效果較差，運(yùn)用得比較少。膜分離法操作簡(jiǎn)單，能耗較低，成本低廉，不過需要進(jìn)行前處理、脫水和過濾，得到的二氧化碳的濃度不高，但仍然是一種良好的工藝，有著廣泛的運(yùn)用空間。變壓吸附法能夠從多種含二氧化碳的氣源中捕獲提純二氧化碳，滿足二氧化碳多種工業(yè)用途。該工藝的能耗低、工藝流程簡(jiǎn)單、無(wú)污染、環(huán)境效益好，但存在的缺點(diǎn)是，吸附劑容量有限，往往需要大量的吸附劑。
（2）捕獲系統(tǒng)類型。當(dāng)前，捕獲系統(tǒng)類型主要包括：燃燒后捕獲、燃燒前捕獲、氧燃料燃燒，不同的系統(tǒng)類型具有不同的特點(diǎn)和運(yùn)行方式，但不管是哪種類型，在捕獲系統(tǒng)選擇的時(shí)候，需要考慮燃?xì)饬髦械亩趸嫉臐舛?、燃?xì)饬鲏毫Α⑷剂项愋偷纫蛩亍?/p>
4 二氧化碳的變壓吸附分離技術(shù)進(jìn)展
（1）二氧化碳分離工藝。變壓吸附是通過周期性的壓力變換來(lái)實(shí)現(xiàn)氣體的分離或者提純，1960年出現(xiàn)了變壓吸附雙塔結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了變壓吸附的循環(huán)操作，提高了產(chǎn)物的回收率，節(jié)省了均壓步驟中的能量損失。此外，為了提高二氧化碳的回收率、純度，減少操作過程中的能量損失，再加壓、均壓、順流減壓、回流等操作相繼被提出來(lái)，這些操作提高了產(chǎn)品的回收率、純度，降低了能耗，提高了變壓吸附分離二氧化碳技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性和可行性。
（2）吸附劑材料。吸附劑主要用來(lái)捕獲二氧化碳，其選擇往往決定了變壓吸附的可行性。在變壓吸附操作當(dāng)中，將工作能力、選擇性、平衡等溫線類型、熱效應(yīng)作為衡量吸附劑好壞的標(biāo)準(zhǔn)。比較常用的捕獲二氧化碳的有活性炭、沸石、活性氧化鋁等。
5 國(guó)內(nèi)外變壓吸附分離二氧化碳的工業(yè)應(yīng)用進(jìn)展
（1）現(xiàn)代變壓吸附技術(shù)得到了顯著的提高。最初，人們認(rèn)為變壓吸附二氧化碳技術(shù)能耗大，成本高，回收率低，不可能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。隨著人們的研究進(jìn)一步深入，在吸附塔結(jié)構(gòu)、循環(huán)設(shè)計(jì)、吸附劑等方面做了改進(jìn)，促進(jìn)了變壓吸附捕獲二氧化碳技術(shù)在工業(yè)上接受并得到廣泛的投產(chǎn)運(yùn)用。現(xiàn)代變壓吸附技術(shù)在二氧化碳回收率、純度、能耗、成本投資等方面都得到了顯著的提高。
（2）國(guó)外變壓吸附分離二氧化碳的工業(yè)應(yīng)用進(jìn)展。自問世以來(lái)，變壓吸附分離提純二氧化碳技術(shù)經(jīng)過不斷的改進(jìn)和完善，工藝流程變得更為簡(jiǎn)單，其操作也變得更為方便，其競(jìng)爭(zhēng)力也日益提高。日本最先利用變壓吸附技術(shù)分離二氧化碳，其應(yīng)用主要集中在電廠和制造業(yè)當(dāng)中。此外，日本也相當(dāng)重視在這方面的科研投入，在過去幾十年，日本政府已經(jīng)累計(jì)投入5000萬(wàn)美元用于二氧化碳捕獲和存儲(chǔ)的科研活動(dòng)，相關(guān)的科研成果也不斷的涌現(xiàn)，例如，設(shè)計(jì)活塞驅(qū)動(dòng)式超快速變壓吸附來(lái)捕獲二氧化碳，研發(fā)溫度支持的固定塔系統(tǒng)來(lái)分離二氧化碳等等。
（3）國(guó)內(nèi)變壓吸附分離二氧化碳的工業(yè)應(yīng)用進(jìn)展。國(guó)內(nèi)該技術(shù)最早由西南化工研究設(shè)計(jì)院開發(fā)出來(lái)，1987年，第一套從石灰窯氣中提純二氧化碳的裝置在四川眉山縣氮肥廠投入運(yùn)行，1989年第一套從合成氨變換氣中提純二氧化碳的裝置在廣東江門氮肥廠投產(chǎn)。1995年寧波化肥廠建成一套從合成氨變換氣中分離回收二氧化碳的變壓吸附裝置，1997年云南峨山化肥廠建成一套液體二氧化碳生產(chǎn)裝置，2005年四川開元科技有限責(zé)任公司改進(jìn)變壓吸附脫碳技術(shù)工藝流程，優(yōu)化工藝配置，并在自動(dòng)控制系統(tǒng)方面取得了較大的進(jìn)步。
6 變壓吸附分離二氧化碳工藝中存在的問題
（1）需要改進(jìn)變壓吸附循環(huán)設(shè)計(jì)或研發(fā)親二氧化碳的吸附劑材料。事實(shí)上，從工廠中排出的廢氣中，含有8%―10%的水蒸氣，盡管進(jìn)行前處理，但仍然有5%左右的飽和水蒸氣不能除去。對(duì)于工業(yè)廢氣中含有水蒸氣的情形，多數(shù)的吸附劑都會(huì)先吸附水蒸氣，但是這樣會(huì)大大的降低吸附劑吸附二氧化碳的能力。水蒸氣在吸附劑上濃縮，還會(huì)與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，生成碳酸，并腐蝕設(shè)備。所以，改進(jìn)變壓吸附循環(huán)設(shè)計(jì)，或者研發(fā)出親二氧化碳的吸附劑材料具體重要的現(xiàn)實(shí)意義。
（2）壓力降的存在對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。吸附劑引起的壓力降也會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響，對(duì)加壓、減壓、沖洗等都會(huì)帶來(lái)負(fù)面影響。為了減緩這種影響，不得不增加操作時(shí)間，降低系統(tǒng)壓力，這樣一來(lái)，不僅增加系統(tǒng)的能耗，增加設(shè)備的成本投入，還會(huì)降低二氧化碳的回收率。
（3）吸附劑的吸附性能和吸附效率受到多方面影響。在工業(yè)廢氣當(dāng)中，還含有NOX和SOX等污染物質(zhì)，它們會(huì)與吸附劑發(fā)生作用，對(duì)吸附劑的吸附性能產(chǎn)生嚴(yán)重的不利影響。此外，在吸附過程中，系統(tǒng)溫度越低，吸附性能越強(qiáng)，但是在工業(yè)生產(chǎn)中，出口廢氣溫度較高，這就必然降低了吸附劑對(duì)二氧化碳的吸附能力。
7 結(jié)束語(yǔ)
隨著溫室效應(yīng)帶來(lái)的危害越來(lái)越嚴(yán)重，減少二氧化碳排放量，減緩溫室效應(yīng)所帶來(lái)的影響是擺在人類面前的迫切任務(wù)。變壓吸附分離工業(yè)廢氣中二氧化碳工藝具有顯著的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，它不僅能夠節(jié)約能源，而且投資小，無(wú)污染，能夠收到顯著的經(jīng)濟(jì)社會(huì)環(huán)境效益，是將來(lái)人們研究二氧化碳分離技術(shù)的重要方向，在降低二氧化碳的排放量，減緩溫室氣體效應(yīng)所帶來(lái)的危害等方面必將發(fā)揮更大的作用。
參考文獻(xiàn)
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2、森林采伐：樹木會(huì)吸收空氣中的二氧化碳，減少二氧化碳濃度，并且釋放出氧氣。而因?yàn)槿澜绲娜祟惔罅康目撤淠荆沟每梢晕斩趸嫉臉淠緮?shù)量大量減少，因此使得二氧化碳濃度增加。
3、永凍層：地球上25%的土地覆蓋著永久凍土，永凍土中含有大量的碳和甲烷氣體。而現(xiàn)在根據(jù)科學(xué)家們的調(diào)查顯示，永久凍土層正在釋放導(dǎo)致全球變暖的碳，這導(dǎo)致全球氣候溫度變暖。
4、來(lái)自農(nóng)業(yè)的甲烷和一氧化二氮的排放：甲烷是細(xì)菌在分解有機(jī)物的過程中產(chǎn)生的，其主要來(lái)自于植物，還有一些是來(lái)自于吃草的動(dòng)物，像奶牛一樣的動(dòng)物也會(huì)產(chǎn)生甲烷，而甲烷也是導(dǎo)致全球變暖的一個(gè)原因。
5、海平面上升：因?yàn)閮蓸O冰川的氣候變暖，使得那里的冰開始融化進(jìn)海洋，導(dǎo)致海平面上升。而因?yàn)楹Ｆ矫嫔仙?，沿海地區(qū)的人就要遷移到內(nèi)部地區(qū)，它增加了少數(shù)地區(qū)的人口密度，并導(dǎo)致這些地區(qū)的熱量增加。
6、臭氧耗竭：臭氧是保護(hù)地球免受太陽(yáng)紫外線傷害的安全保護(hù)層，而臭氧層正在一天天變?nèi)?，這是非常危險(xiǎn)的情況。而臭氧層變?nèi)醯闹饕蚴枪S排放的煙霧導(dǎo)致的。
7、采礦活動(dòng)：像煤，石油和其它礦物從地下開采出來(lái)的時(shí)候，會(huì)有大量的甲烷被同時(shí)釋放出來(lái)，而這些礦物本身也含有甲烷，這對(duì)于臭氧層有著一定的影響。
8、太陽(yáng)黑子：太陽(yáng)表面有不同的像斑點(diǎn)一樣的太陽(yáng)黑子，阻礙了危險(xiǎn)的太陽(yáng)等離子體的形成，而現(xiàn)在太陽(yáng)黑子現(xiàn)在變得越來(lái)越弱，無(wú)法阻擋太陽(yáng)的等離子體，這也是造成全球變暖的主要原因。
9、燃燒化石燃料：化石燃料是增加大氣中二氧化碳的原因，如汽車、卡車、公共汽車等大都使用的是能產(chǎn)生二氧化碳的燃料，而且目前大多數(shù)國(guó)家都是使用煤炭發(fā)電，這些都會(huì)導(dǎo)致二氧化碳大量增加。
10、人口增加：人口增加速度過快，資源不足，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染。而樹木的砍伐也是為了給日益增長(zhǎng)的人口提供空間以及日常用品，因此人口增長(zhǎng)是全球變暖的首要原因。
11、危害是:氣溫上升，導(dǎo)致冰川融化，海平面上升，沿海城市會(huì)被淹沒。
在人類的生存過程中，不斷地消耗地球的能源，并不斷向外界排出有害物質(zhì)。在眾多的有害物質(zhì)中，二氧化碳就是造成溫室效應(yīng)、環(huán)境問題的罪魁禍?zhǔn)?。在這個(gè)優(yōu)越的環(huán)境里，有不少的人浪費(fèi)能源，更甚有破壞環(huán)境者。很多的能源是不可再生的，所以我們不得不控制二氧化碳的排放量，從低碳出發(fā)。
面對(duì)著氣候變暖的問題，二氧化碳依然是罪魁禍?zhǔn)?。而這就是人類不珍惜能源造成的，很多的人都毫不在乎能源的流失，認(rèn)為能源是用之不竭，取之不盡的。但事實(shí)是，能源需要在地球上幾百年甚至上一年才能產(chǎn)生。人類不能阻止二氧化碳的產(chǎn)生，所以我們更需要控制我們能夠控制的，讓我們從低碳做起。
在很多事上我們是可以控制二氧化碳的產(chǎn)生，隨手關(guān)燈、開關(guān)、拔插頭，這幾步看似簡(jiǎn)單，但其實(shí)真正去做的人并不多，很少人在乎這丁點(diǎn)的資源。不坐電梯爬樓梯，省下大家的電，換自己的健康，很多人因?yàn)閼械门罉翘荻コ穗娞?，爬樓梯雖然有一些累，但不僅能夠省電，還對(duì)身體有好處。一次性牙刷、一次性塑料袋、一次性水杯，這些東西不但不耐用，而且浪費(fèi)了大量的資源，每年都有大量的資源用來(lái)造這些沒有用處的東西。
在6月1日，中國(guó)環(huán)境了《中國(guó)生態(tài)足跡報(bào)告》，在50年內(nèi)中國(guó)人均生態(tài)足跡足足增長(zhǎng)了2倍。居世界第69位，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)消耗的資源已經(jīng)超過了其自身生態(tài)系統(tǒng)所能提供資源的兩倍以上。
隨著時(shí)代的發(fā)展，科技也是日新月異，從以前的馬車換成了三輪車至今換成了汽車，在這個(gè)時(shí)代，汽車給我們帶來(lái)了很多的好處。但在這汽車好處的背后又有很多的弊處。隨著生活條件的優(yōu)越，生活的富裕，中國(guó)人口急速上升，使買車用車的人越來(lái)越多，導(dǎo)致二氧化碳排放的量越來(lái)越大。地球的臭氧層遭受了巨大的破壞。二氧化碳不僅傷害了人們的健康，甚至還嚴(yán)重破壞了環(huán)境，在南極上空上出現(xiàn)了一個(gè)巨大的臭氧洞。
低碳生活是一種經(jīng)濟(jì)、健康、幸福的生活方式，它不僅不會(huì)降低我們的生活幸福指數(shù)，還可以使我們的生活更加幸福，更加美好。我們共同生活在這個(gè)地球，我們必須為我們的地球獻(xiàn)出一份力，讓我們?yōu)檫@個(gè)共同的家園一起努力，為環(huán)境獻(xiàn)出一份綿薄之力。保護(hù)環(huán)境，低碳生活是我們義不容辭的義務(wù)。
一、溫室效應(yīng)與氣候變化。溫室效應(yīng)是指由于全球二氧化碳等氣體的排放量不斷增加，導(dǎo)致地球平均氣溫不斷上升的現(xiàn)象，地球的大氣本來(lái)就存在著溫室效應(yīng)，它使地球保持了一個(gè)適于人類生存的正常溫度環(huán)境。只是由于人類活動(dòng)的規(guī)模越來(lái)越大，向大氣排放了過量的溫室氣體，使溫室效應(yīng)增強(qiáng)，從而在全球范圍內(nèi)引發(fā)了一系列問題。首要的問題是全球氣候變暖。氣候變暖引起了海平面的上升，將嚴(yán)重威脅低地勢(shì)島嶼和沿海地區(qū)人們的生活和財(cái)產(chǎn)。一些地區(qū)的臺(tái)風(fēng)更加頻繁，還有一些地區(qū)則更加干旱，最終造成世界各地農(nóng)作物的減產(chǎn)和多種生物的滅絕。
二、臭氧層破壞。臭氧層能夠有效地濾去太陽(yáng)輻射中對(duì)生物有強(qiáng)烈破壞作用的紫外線。然而，人類大量使用含有氟利昂的冰箱和空調(diào)等，以及因超音速飛機(jī)迅速發(fā)展而導(dǎo)致含氮廢氣的大量排出，致使臭氧層遭到嚴(yán)重破壞，甚至在南極等地上空出現(xiàn)臭氧層空洞。臭氧層的破壞，導(dǎo)致大量紫外線輻射到地面，從而危害人類和其他生物的健康。從而導(dǎo)致人類的皮膚癌和白內(nèi)障等疾病明顯增多，因此控制和停止使用氟利昂，以及減少含氮廢氣的排放等，是防止臭氧層破壞的關(guān)鍵。
三、酸雨。酸雨是指PH值小于5.6的天然降水和酸性氣體及顆粒的沉降。隨著人口的劇烈增長(zhǎng)和生產(chǎn)的發(fā)展，化石燃料的消耗不斷增加，酸雨問題的嚴(yán)重性逐漸顯露出來(lái)。當(dāng)前，酸雨最集中、面積最大的地區(qū)是歐洲、北美和中國(guó)，在我國(guó)，大片酸雨區(qū)仍舊存在，主要分布于長(zhǎng)江以南、青藏高原以東地區(qū)及四川盆地。酸雨中含有的酸主要是硫酸和硝酸，是化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化硫和二氧化氮排到大氣中后轉(zhuǎn)化而來(lái)的。特別是二氧化硫更是形成酸雨的主要污染物。酸雨對(duì)生物有極大的危害，被稱為“空中死神”，酸雨可以使土壤中的養(yǎng)分發(fā)生化學(xué)變化，從而不能被植物吸收利用，酸雨可以使河流和湖泊酸化，從而使魚蝦等水生生物的生長(zhǎng)發(fā)育受到影響，嚴(yán)重時(shí)造成死亡；酸化的水源威脅人們的健康，影響飲用；酸雨直接危害植物的芽和葉，嚴(yán)重時(shí)使成片的植物死亡?？刂扑嵊甑母敬胧┦峭ㄟ^凈化裝置，減少煤、石油等燃料中污染物的排放，并做好回收和利用這些污染物的工作。
四、森林正在減少。森林減少導(dǎo)致氧氣的含量下降。氧氣是人類維持生命的基本條件，人體每時(shí)每刻都要呼吸氧氣，排出二氧化碳。一個(gè)健康的人三兩天不吃不喝不會(huì)致命，而短暫的幾分鐘缺氧就會(huì)死亡。文獻(xiàn)記載，一個(gè)人要生存，每天需要吸進(jìn)0.8公斤氧氣，排出0.9公斤二氧化碳。森林在生長(zhǎng)過程中要吸收大量二氧化碳，放出氧氣。據(jù)研究測(cè)定樹木每吸收44克的二氧化碳，就能排出32克氧氣；樹木的葉子通過光合作用產(chǎn)生一克葡萄糖，就能消耗2500升空氣中所含有的全部二氧化碳。資料介紹，10平方米的森林或是25平方米的草地就能把一個(gè)人呼吸出的二氧化碳全部吸收，供給所需氧氣。當(dāng)然林木在夜間也有吸收氧氣排出二氧化碳的特性，但因白天吸進(jìn)二氧化碳量很大，差不多是夜晚的20倍，相比之下夜間的副作用就很小了。就全球來(lái)說(shuō)，森林綠地每年為人類處理近千億噸二氧化碳，為空氣提供60%的凈潔氧氣，同時(shí)吸收大氣中的懸浮顆粒物，有極大的提高空氣質(zhì)量的能力；并能減少溫室氣體，減少熱效應(yīng)。森林減少導(dǎo)致噪音污染嚴(yán)重。噪聲對(duì)人類的危害隨著交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展越來(lái)越嚴(yán)重，特別是城鎮(zhèn)尤為突出。據(jù)研究結(jié)果，噪聲在50分貝以下，對(duì)人沒什么影響；當(dāng)噪聲達(dá)到70分貝，對(duì)人就會(huì)有明顯危害；如果噪聲超過90分貝，人就無(wú)法持久工作了。森林作為天然的消聲器有著很好的防噪聲效果。實(shí)驗(yàn)測(cè)得，公園或片林可降低噪聲5―40分貝，比離聲源同距離的空曠地自然衰減效果多5―25分貝；汽車高音喇叭在穿過40米寬的草坪、灌木、喬木組成的多層次林帶，噪聲可以消減10―20分貝，比空曠地的自然衰減效果多4―8分貝。城市街道上種樹，也可消減噪聲7―10分貝。森林改變低空氣流，有防止風(fēng)沙和減輕洪災(zāi)、涵養(yǎng)水源、保持水土的作用。由于森林樹干、枝葉的阻擋和摩擦消耗，進(jìn)入林區(qū)風(fēng)速會(huì)明顯減弱。據(jù)資料介紹，夏季濃密樹冠可減弱風(fēng)速最多可減少50%。風(fēng)在入林前200米以外，風(fēng)速變化不大；過林之后，大約要經(jīng)過500―1000米才能恢復(fù)過林前的速度。人類便利用森林的這一功能造林治沙。森林地表枯枝落葉腐爛層不斷增多，形成較厚的腐質(zhì)層，就像一塊巨大的吸收雨水的海綿，具有很強(qiáng)的吸水、延緩徑流、削弱洪峰的功能。所以一片森林就是一座水庫(kù)。森林植被的根系能緊緊固定土壤，能使土地免受雨水沖刷，制止水土流失，防止土地荒漠化。森林減少導(dǎo)致除塵和對(duì)污水的過濾作用變小。工業(yè)發(fā)展，排放的煙灰、粉塵、廢氣嚴(yán)重污染空氣，威脅人類健康。高大樹木葉片上的褶皺、茸毛及從氣孔中分泌出的粘性油脂、汁漿能粘截到大量微塵，有明顯阻擋、過濾和吸附作用。一般說(shuō)，林區(qū)大氣中飄塵濃度比非森林地區(qū)低10%―25%。另外，森林對(duì)污水凈化能力也極強(qiáng)，據(jù)國(guó)外研究介紹，污水穿過40米左右的林地，水中細(xì)菌含量大致可減少一半，而后隨著流經(jīng)林地距離的增大，污水中的細(xì)菌數(shù)量最多時(shí)可減至90%以上。
關(guān)鍵詞：氣體吸附分離技術(shù) 大氣污染防治
1 前言
隨著人類工業(yè)化程度的不斷提高，人類向自己賴以生成的環(huán)境中排放的有害物質(zhì)在不斷地增多，“保衛(wèi)地球、保護(hù)我們生成的環(huán)境”不再僅僅是一句危言聳聽的口號(hào)，而是關(guān)系到我們子孫后代能否生存的刻不容緩的大事。人類需要發(fā)展但更需要保護(hù)環(huán)境，如何保護(hù)好我們的環(huán)境是我們廣大科技工作者共同關(guān)心的問題。目前，工業(yè)生產(chǎn)給環(huán)境帶來(lái)的主要污染物為工業(yè)廢氣、工業(yè)廢水、廢渣(即工業(yè)“三廢”)，其中工廠每天向大氣中排放大量的各種各樣的工業(yè)廢氣對(duì)人類的健康威脅極大，盡可能將污染物排放量降低到最低限度是非常必要的。
對(duì)生態(tài)環(huán)境影響較大和人類健康威脅較大且絕對(duì)排放量較大的廢氣主要包括：
（1）含NOx、SO2、P、As、PH3、CO、HF、C2HCl3、C2H3Cl3等污染物的有毒氣體；
（2）其它氣體，開展關(guān)于減少這類有害廢氣的研究是非常有必要的，本文結(jié)合著者在這一領(lǐng)域已經(jīng)開展的研究，討論了用現(xiàn)代吸附分離技術(shù)凈化這類氣體的意義及工業(yè)開發(fā)的可行性。
2 吸附分離技術(shù)治理廢氣技術(shù)基礎(chǔ)及過程
（1）氣體吸附分離技術(shù)基礎(chǔ)
氣體吸附分離技術(shù)是近年發(fā)展較快的一項(xiàng)新技術(shù)， 按照再生方式的差異常分為變壓吸附法和變溫吸附法兩類：（1）變壓吸附(英文名稱Pressure Swing Adsorption，簡(jiǎn)稱為PSA)法提純或分離單元是根據(jù)恒定溫度下混合氣體中不同組份在吸附劑上吸附容量或吸附速率的差異以及不同壓力下組分在吸附劑上的吸附容量的差異而實(shí)現(xiàn)的，由于采用了壓力漲落的循環(huán)操作，強(qiáng)吸附組份在低分壓下脫附，吸附劑得以再生；吸附劑的使用壽命一般為十年以上，所以PSA過程基本是無(wú)原料消耗過程；（2）變溫吸附法（英文名稱 Temperature Swing Adsorption，簡(jiǎn)稱為TSA）或變溫變壓吸附法（簡(jiǎn)稱為PTSA）是根據(jù)待分離組份在不同溫度下的吸附容量差異實(shí)現(xiàn)分離，由于采用溫度漲落的循環(huán)操作，低溫下的被吸附的強(qiáng)吸附組份在高溫下得以脫附，吸附劑得以再生，冷卻后可再次于低溫下吸附強(qiáng)吸附組份。確定是否采用吸附法分離的主要依據(jù)為待分離組分之間的吸附等溫線，圖1為待分離組分A（污染物）、B（非污染物）的在溫度為t1或t2的吸附等溫線所示：
對(duì)于污染排放物A如果與非污染組份B吸附容量差別較大，則可考慮PSA技術(shù)（當(dāng)然，有時(shí)動(dòng)態(tài)吸附容量也是確定分離的一個(gè)依據(jù)，但在污染治理中很少涉及）；對(duì)于常溫（t1）下強(qiáng)吸附組份A不能良好解吸的分離，可考慮采用TSA或PTSA技術(shù)。
吸附分離技術(shù)采用的吸附劑通常為活性炭、硅膠、氧化鋁等常規(guī)吸附劑或在吸附劑上附載不同貴金屬的專用吸附劑，或者是開發(fā)不同孔徑、不同微孔容積的專用吸附劑。
（2）吸附工藝過程循環(huán)的實(shí)現(xiàn)
PSA、TSA或PTSA 過程的連續(xù)運(yùn)行通常是通過多個(gè)吸附器依靠閥門切換實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)某些塔在吸附時(shí)，其它的吸附器則處于再生等步驟；吸附飽和后的吸附劑需要再生時(shí)，其它已再生好的吸附器開始進(jìn)入吸附步驟，如此實(shí)現(xiàn)循環(huán)操作。下圖為西南化工研究院實(shí)驗(yàn)開發(fā)成功的TSA凈化并回收硝酸尾氣中NOx的流程示意圖。
3 工業(yè)廢氣來(lái)源及治理研究
隨著工業(yè)化程度的不斷提高，人為產(chǎn)生的空氣污染物所占空氣總污染物的比例在不斷增加、對(duì)人類自身健康的危害在不斷增大。目前，排放空氣污染物最多的工業(yè)部門有:石油與化學(xué)工業(yè)、冶金工業(yè)、電力工業(yè)、建筑材料工業(yè)等等，下面就工業(yè)排放的主要有害氣體污染物NOx、SO2、P、CO、鹵代烴、揮發(fā)性有機(jī)物（簡(jiǎn)稱為VOC）等的吸附分離治理前景和可行性簡(jiǎn)要分析如下：
（1）硝酸生產(chǎn)尾氣、煙道氣、石灰窯氣等各種工業(yè)廢氣中的NOx
硝酸生產(chǎn)過程中要排放大量的硝酸尾氣，其中含有NOx。NOx不僅對(duì)人類、生物有劇毒，而且導(dǎo)致光化學(xué)煙霧的生成，其危害極大。我國(guó)現(xiàn)有硝酸生產(chǎn)工廠50多家，硝酸尾氣中NOx的濃度一般為500~5000 ppm，每年排入大氣的NOx（以NO2計(jì)）約為6萬(wàn)噸。如果能回收這些NOx，不僅控制了對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)可以增產(chǎn)硝酸，降低生產(chǎn)成本。
目前西南化工研究院已開展了硝酸尾氣的吸附法回收治理工業(yè)性試驗(yàn)研究工作，實(shí)驗(yàn)證明了這種方法有相當(dāng)?shù)膬?yōu)越性。研究表明，凈化氣中NOx濃度可控制在低于0.02%，對(duì)應(yīng)尾氣中NOx濃度從0.04%到0.8%，回收氣中NOx濃度變化范圍可從0.8%至5%，可以返回系統(tǒng)生產(chǎn)硝酸。
對(duì)石灰窯氣等廢氣中氮氧化物的脫除技術(shù)，西南化工研究設(shè)計(jì)院已開發(fā)成功，并申報(bào)國(guó)家專利。對(duì)煙道氣中氮氧化物的脫除，根據(jù)煙道氣組成采用TSA法與其他化學(xué)技術(shù)處理法可有效控制氮氧化物的排放量。
（2）黃磷尾氣凈化和從黃磷尾氣中提純一氧化碳
我國(guó)每年生產(chǎn)黃磷40萬(wàn)噸，生產(chǎn)過程中每生產(chǎn)一噸黃磷會(huì)產(chǎn)生2500Nm3尾氣，每年產(chǎn)生的尾氣量達(dá)10億Nm3，其主要成份為一氧化碳（約85%~90%），CO是一種易燃易爆有毒的氣體，尾氣中含有的P、S、As、F等及其化合物的有毒組分未經(jīng)處理排放到大氣中也將嚴(yán)重污染環(huán)境；同時(shí)CO又是一種重要的碳一化工原料，尾氣中含有的P、S、As等易使催化劑中毒，所以有效處理黃磷尾氣具有非常重要的意義。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在凈化黃磷尾氣和開發(fā)黃磷尾氣領(lǐng)域已開展了較多工作，其中西南化工研究院開展了尾氣處理的動(dòng)態(tài)吸附研究實(shí)驗(yàn)，取得了可循環(huán)操作的TSA凈化流程，并結(jié)合自己的CO提純專有技術(shù)，已轉(zhuǎn)讓一套采用吸附法從黃磷尾氣凈化并提純CO的工業(yè)裝置。
（3）二氧化硫的控制
硫氧化物主要是二氧化硫，它是大氣中數(shù)量最大、分布最廣、影響最嚴(yán)重的環(huán)境污染物之一，目前控制的主要方法有：高煙囪稀釋法、采用低硫燃料、排放廢氣脫硫等，近年在采用干法（吸附劑吸附法）、濕法脫硫技術(shù)領(lǐng)域開展了較多研究，工業(yè)化應(yīng)用已很成熟。 吸附法脫除廢氣中的SO2又分為物理吸附法和化學(xué)吸附法，物理吸附時(shí)被選擇性吸收的SO2可通過升溫或降壓解吸出來(lái)，化學(xué)吸附時(shí)吸附劑同時(shí)起催化作用，被吸附的SO2被廢氣中的氧氧化成SO3，后者在與水生成硫酸。目前，國(guó)內(nèi)關(guān)于采用吸附法凈化SO2的報(bào)道多為實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告。
（4）含三氯乙烯、三氯乙烷等鹵代烴的排放廢氣凈化
含鹵代烴的廢氣凈化目前較為成熟的技術(shù)是溶劑吸收或吸附法處理，如：（1）彩色顯象管生產(chǎn)線清洗陰罩時(shí)揮發(fā)的三氯乙烷氣體刺激人體粘膜，長(zhǎng)期接觸能使運(yùn)動(dòng)神經(jīng)系統(tǒng)受損，無(wú)論從環(huán)境保護(hù)還是降低生產(chǎn)成本來(lái)看都必須回收利用。航天總公司四院四十二所成功開發(fā)了應(yīng)用活性炭纖維回收三氯乙烷，避免了環(huán)境污染，使用效果良好。（2）在工業(yè)上應(yīng)用很廣的三氯乙烯，是對(duì)人體和環(huán)境都有較大危害的有毒污染物，含三氯乙烯工業(yè)廢氣排放前必須脫除其中超標(biāo)含量的TCE，應(yīng)用吸附法可有效控制排放尾氣中三氯乙烯含量并回收其中的三氯乙烯，西南化工研究院在這方面開展了較多實(shí)驗(yàn)研究，并取得了良好的實(shí)驗(yàn)效果。
（5）含高沸點(diǎn)有機(jī)物的尾氣凈化
目前，采用吸附法凈化、回收排放尾氣中的有機(jī)組份的工業(yè)應(yīng)用是比較成功的，采用的通常流程為TSA或PTSA流程，既可有效脫除有機(jī)污染物又可回收有用組份。根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)研究，西南化工研究院在已開發(fā)的多套PSA裝置的預(yù)處理裝置中，成功地采用TSA、PTSA技術(shù)很好地解決含高沸點(diǎn)有機(jī)物的尾氣凈化，如苯、萘等的脫除。
（6）排放氣中一氧化碳的脫除
CO是一種易燃易爆有毒的氣體，未經(jīng)處理排放到大氣中將嚴(yán)重污染環(huán)境，所以嚴(yán)格控制排放氣中CO含量是非常有意義。目前，國(guó)內(nèi)北京大學(xué)開發(fā)的13X分子篩載體的Cu（I）吸附劑、南京化工大學(xué)開發(fā)的稀土復(fù)合銅（I）吸附劑都是很好的CO吸附劑。實(shí)驗(yàn)表明，采用PSA或TSA技術(shù)脫除CO是一種有效的手段， 排放氣中的CO可控制在1ppm以內(nèi)。
（7）含氟排放廢氣的凈化
含氟(主要為HF和SiF4)廢氣數(shù)量雖然不如硫氧化物和氮氧化物大，但其毒性較大，對(duì)人體的危害比SO2大20倍，因此工業(yè)生產(chǎn)排放氣必須控制含氟化合物的排放量。目前，HF回收通常生產(chǎn)冰晶石，盡管從理論上可采用吸附法結(jié)合其他化學(xué)法處理含氟廢氣，但目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用PTSA回收含氟排放廢氣的工業(yè)裝置尚未見報(bào)道。
（8）從富含甲烷氣源中濃縮、回收甲烷
礦井瓦斯是在采煤過程中產(chǎn)生的，瓦斯氣中含有25~45％的甲烷及其它一些組份，其熱值僅2500kcal/m3左右，難以利用，通常排入大氣，以致污染環(huán)境。我國(guó)每年約有30億m3瓦斯放空。因此有效利用礦井瓦斯已成為一個(gè)熱門課題。西南化工研究設(shè)計(jì)院開始采用PSA技術(shù)從礦井瓦斯中濃縮甲烷的實(shí)驗(yàn)研究，可以把甲烷濃度從20%提高到50~95％，濃縮后的富甲烷氣熱值明顯提高，可以作為優(yōu)質(zhì)燃料和化工原料。
（9）工業(yè)二氧化碳排放的控制
近年來(lái)，由于CO2排放量增加（每年以二氧化碳形式放入大氣中的碳約為50億噸），大氣中二氧化碳已從工業(yè)污染時(shí)代的270ppm上升到近500ppm，大量二氧化碳在大氣中的積聚引發(fā)全球的溫室效應(yīng)已經(jīng)引起了人類的重視。從含CO2濃度較高的排放廢氣中回收CO2既解決了環(huán)境問題，又回收了有用組份，減少了資源浪費(fèi)。從富含二氧化碳的工業(yè)廢氣中回收二氧化碳這些工業(yè)廢氣主要有：石灰窯氣（含二氧化碳28%~38%）、制氨和制氫裝置副產(chǎn)氣（含二氧化碳28%~99%）、煙道廢氣（含二氧化碳10%~18%）及脫碳再生氣等。通過提純，產(chǎn)品二氧化碳的純度可達(dá)99.5~99.99%，指標(biāo)均可達(dá)到或超過二氧化碳食品添加劑國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB1917－80）。
（10）PSA富氧處理城市垃圾廢氣
隨著城市化建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市每天產(chǎn)生的垃圾量激劇增加，目前主要采用空氣燃燒的方式人類的生活垃圾，每天通過燃燒垃圾產(chǎn)生的大量含VOC有毒廢氣給環(huán)境造成極大的污染；如采用PSA技術(shù)從空氣富集氧氣（氧純度可達(dá)到93％）替代空氣處理城市垃圾，則大大降低了有毒廢氣的排放量。
結(jié)束語(yǔ)
隨著對(duì)吸附分離研究機(jī)理的不斷深入，結(jié)合其他化工處理技術(shù)，吸附分離技術(shù)必將在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要作用。
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調(diào)查時(shí)間：2008年3月28日中午。地點(diǎn)：家庭網(wǎng)絡(luò)。調(diào)查對(duì)象：大氣惡化情況。
調(diào)查結(jié)果：
造成大氣污染的途徑主要是工業(yè)生產(chǎn)與交通工具排放的廢氣和塵埃，工業(yè)生產(chǎn)排放出的塵埃顆粒物還吸附了許多有毒有害的物質(zhì)。這些污染物在大氣中還會(huì)發(fā)生各種化學(xué)反應(yīng)，生成更多的污染物，形成二次污染。二氧化硫是大氣污染物中最普遍的一種，它在大氣中通過反應(yīng)可形成硫酸煙霧，甚至形成酸雨。氮氧化合物、一氧化碳和碳?xì)浠衔镆彩谴髿庵谐Ｒ姷奈廴疚?，它們?cè)陉?yáng)光下，發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，可形成光化學(xué)煙霧。
在干靜的大氣中，痕量氣體的組成是微不足道的。但是在一定范圍的大氣中，出現(xiàn)了原來(lái)沒有的微量物質(zhì)，可能對(duì)人、動(dòng)物、植物及物品、材料產(chǎn)生危害。當(dāng)大氣中污染物質(zhì)的濃度達(dá)到有害程度，以至破壞生態(tài)系統(tǒng)和人類正常生存和發(fā)展的條件，對(duì)人或物造成危害的現(xiàn)象叫做大氣污染。造成大氣污染的原因，既有自然因素又有人為因素，尤其是人為因素，如工業(yè)廢氣、燃燒、汽車尾氣和核爆炸等。隨著人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和生產(chǎn)的迅速發(fā)展，在大量消耗能源的同時(shí)，也將大量的廢氣、煙塵物質(zhì)排入大氣，嚴(yán)重影響了大氣環(huán)境的質(zhì)量，特別是在人口稠密的城市和工業(yè)區(qū)域。大氣污染的來(lái)源很多，如：日益增多的汽車是城市大氣污染的主要來(lái)源；北京的冬日由于燃煤取暖造成大氣污染；化工廠往往會(huì)散發(fā)出很濃的刺激性氣味對(duì)人體危害嚴(yán)重；灰色煙塵主要來(lái)自水泥廠、石灰生產(chǎn)廠；黑色煙塵里含有大量焦油、碳黑，主要來(lái)自燃煤、燃石油工業(yè)；采礦爆破是大氣中粉塵的一個(gè)人為來(lái)源。中國(guó)的北京和美國(guó)芝加哥市的城市污染狀況都很嚴(yán)重。
燃料中含有各種復(fù)雜的成分，在燃燒后產(chǎn)生各種有害物質(zhì)，即使不含雜質(zhì)的燃料達(dá)到完全燃燒，也要產(chǎn)生水和二氧化碳，正因?yàn)槿剂先紵勾髿庵械亩趸紳舛炔粩嘣黾?，破壞了自然界二氧化碳的平衡，從而引發(fā)“溫室效應(yīng)”，使地球氣溫上升。
大氣中的二氧化碳濃度增加，阻止地球熱量的散失，使地球發(fā)生可感覺到的氣溫升高，這就是有名的“溫室效應(yīng)”。促使地球氣溫升高的氣體稱為“溫室氣體”，它們可以破壞大氣層與地面間紅外線輻射的正常關(guān)系，吸收地球釋放出來(lái)的紅外線輻射，就像“溫室”一樣。二氧化碳是數(shù)量最多的溫室氣體，約占大氣總?cè)萘康?.03%，許多其它痕量氣體也會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)，其中有的溫室效應(yīng)比二氧化碳還強(qiáng)。
然而，會(huì)議開始各國(guó)的喋喋不休的爭(zhēng)吵使哥本哈根會(huì)議又像正在變暖的氣候消融冰雪一樣正在慢慢化解人們的希冀。
即使從政治和科技兩個(gè)方面看，哥本哈根就有著太多的阻力和負(fù)荷。發(fā)達(dá)國(guó)家從工業(yè)革命之后伴隨200多年的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)向大氣中排放了過多的二氧化碳，這自然引起發(fā)展中國(guó)家內(nèi)心的不平衡和不滿。
然而，發(fā)達(dá)國(guó)家也有不滿的理由。一些發(fā)展中國(guó)家現(xiàn)在正以殺雞取卵的方式發(fā)展經(jīng)濟(jì)，以犧牲環(huán)境為代價(jià)獲取高GDP，向大氣中排放了過多的二氧化碳，也應(yīng)當(dāng)負(fù)起減排二氧化碳的責(zé)任。
因此，站在道義和公正的立場(chǎng)，各方都有義務(wù)檢討自己的立場(chǎng)。作為發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)當(dāng)毫不猶豫負(fù)起道義的責(zé)任，不僅要承擔(dān)主要的減排任務(wù)，還應(yīng)當(dāng)資助那些貧困的國(guó)家，幫助他們應(yīng)對(duì)氣候變化的困難和負(fù)擔(dān)。作為發(fā)展中國(guó)家，對(duì)全球變暖也負(fù)有責(zé)任，也應(yīng)當(dāng)有一定的具體承諾，減排二氧化碳，并把保護(hù)環(huán)境納入國(guó)民的行為和生活準(zhǔn)則中。
在科學(xué)的層面，過去和新的研究一再說(shuō)明，地球氣候的變暖是一個(gè)不容懷疑的基本事實(shí)。如果我們相信科學(xué)，就得相信全球變暖確實(shí)是人類活動(dòng)引起的。當(dāng)然，誰(shuí)也說(shuō)不清楚更多的二氧化碳和溫室氣體排放到大氣中所造成的危害將來(lái)會(huì)有多嚴(yán)重，但按目前的情況，全球變暖的嚴(yán)重后果到2020年就會(huì)畢顯無(wú)遺。只是，如果到那時(shí)再采取行動(dòng)已經(jīng)為時(shí)太晚。地球上的所有人，無(wú)論是富國(guó)還是窮國(guó)，都將面臨大自然的災(zāi)難。
無(wú)論哥本哈根出現(xiàn)多么大的爭(zhēng)議，無(wú)論各個(gè)國(guó)家能夠承諾的減排二氧化碳的數(shù)量是多少，達(dá)成像《京都議定書》一樣具有法律約束性的協(xié)議應(yīng)當(dāng)是地球人的公約數(shù)。如果達(dá)不成有法律約束性的協(xié)議，或者一部分國(guó)家并不簽署這樣的協(xié)議，都將是哥本哈根的失敗，也是人類的失敗
關(guān)鍵詞：情境創(chuàng)設(shè)；問題設(shè)置；課例分析
一、課例背景和面臨的問題
傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)沿用傳統(tǒng)的觀念、傳統(tǒng)的辦法，以傳統(tǒng)教學(xué)理論為基礎(chǔ)，將所學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)化，對(duì)教學(xué)質(zhì)量的評(píng)價(jià)注重“應(yīng)試教育”，是以知識(shí)的傳授為中心，過分強(qiáng)調(diào)了教師的作用。
“情境創(chuàng)設(shè)”教學(xué)模式可以通過設(shè)置化學(xué)問題展開教學(xué)，學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)設(shè)可以多樣化，生活情境的創(chuàng)設(shè)使學(xué)生明白：化學(xué)知識(shí)既豐富多彩，又與我們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)，能有效地解決生活中所遇到的問題。
二、對(duì)傳統(tǒng)常規(guī)教法和“情境創(chuàng)設(shè)”教學(xué)進(jìn)行觀察比較
遵循傳統(tǒng)教學(xué)模式，還是“情境創(chuàng)設(shè)”教學(xué)模式？帶著這樣的疑問，以《二氧化碳的性質(zhì)》這一教學(xué)內(nèi)容為例，我對(duì)以前2009年傳統(tǒng)常規(guī)教法和2012年“情境創(chuàng)設(shè)”教法進(jìn)行了觀察比較。
1.傳統(tǒng)常規(guī)教法
傳統(tǒng)常規(guī)教學(xué)活動(dòng)以教師為中心，往往把教師教學(xué)過程看成是預(yù)設(shè)教案，把學(xué)生學(xué)習(xí)過程看成是學(xué)習(xí)和理解知識(shí)要點(diǎn)。
教學(xué)片段一：
教學(xué)內(nèi)容：《二氧化碳的性質(zhì)》九年級(jí)化學(xué)第一學(xué)期（上海版）
教學(xué)時(shí)間：200年。
課程標(biāo)準(zhǔn)中的學(xué)習(xí)目標(biāo)：使學(xué)生初步掌握二氧化碳的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，學(xué)會(huì)鑒別二氧化碳；使學(xué)生了解溫室效應(yīng)。
教師教學(xué)設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)：二氧化碳的性質(zhì)的分析。
課堂呈現(xiàn)方式：
傳統(tǒng)常規(guī)教學(xué)，在教學(xué)設(shè)計(jì)上忠實(shí)于教材，教材上怎么寫，教師就怎么講，毫無(wú)遺漏、毫不越位地傳授教材內(nèi)容。
先分析二氧化碳的物理性質(zhì)，讓學(xué)生知道二氧化碳是一種無(wú)色無(wú)味的氣體，密度比空氣大，能溶于水，固態(tài)二氧化碳叫干冰，可作制冷劑。
再?gòu)?qiáng)調(diào)二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)，使學(xué)生懂得二氧化碳不助燃，也不支持燃燒，是用來(lái)滅火的原理。不能供給呼吸，二氧化碳多的地方要進(jìn)行燈火實(shí)驗(yàn)。懂得二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸，是碳酸使紫色石蕊試液變紅，碳酸不穩(wěn)定分解成水和二氧化碳。明確二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，是二氧化碳與石灰水里的氫氧化鈣反應(yīng)生成白色的碳酸鈣沉淀的緣故。
最后介紹二氧化碳是形成溫室效應(yīng)的原因，要求掌握溫室效應(yīng)是三大環(huán)境危害之一。
總體思路：從物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、物質(zhì)用途等多方面歸納總結(jié)學(xué)科知識(shí)點(diǎn)，注重教材，并要求學(xué)生以教材為中心，展開學(xué)習(xí)。
學(xué)生學(xué)習(xí)效果：
課后練習(xí)檢測(cè)并統(tǒng)計(jì)正確率進(jìn)行分析。
課后練習(xí)檢測(cè)總體正確率為63.4%，我們可以從課后檢測(cè)看出：學(xué)生對(duì)于課堂老師講授的知識(shí)點(diǎn)有一定的掌握，有一定的知識(shí)目標(biāo)達(dá)成度。不過，課后檢測(cè)正確率僅為63.4%，可以說(shuō)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果并不理想。
分析：
在“二氧化碳的性質(zhì)”的教學(xué)過程中，遵循傳統(tǒng)常規(guī)教法，按照課程標(biāo)準(zhǔn)以二氧化碳的性質(zhì)為中心。從教師教的過程分析，教師過于注重和二氧化碳有關(guān)的中考知識(shí)點(diǎn)，常規(guī)教法先教后學(xué)，教了再學(xué)，以教為主，先教后學(xué)，在課堂中多次強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)和掌握考點(diǎn)，忽略創(chuàng)設(shè)化學(xué)問題情境，要求學(xué)生以書本為中心，不注意發(fā)展能力。從學(xué)生學(xué)的過程分析，依次學(xué)氧化碳的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)及用途，跟隨教師學(xué)，學(xué)圍繞教轉(zhuǎn)，聽教師講，答教師問的，抄教師寫的，學(xué)生忙于對(duì)知識(shí)點(diǎn)的死記硬背并盡力復(fù)制教師講授的內(nèi)容，對(duì)于問題的思考投入與關(guān)注程度不深，沒有呈現(xiàn)知識(shí)的形成過程與這個(gè)過程中的科學(xué)方法。
2.“情境創(chuàng)設(shè)”教學(xué)模式
“情境創(chuàng)設(shè)”教學(xué)模式創(chuàng)設(shè)典型情境，把學(xué)生引入“情境―探究―發(fā)現(xiàn)”的學(xué)習(xí)過程中并利用有效的情境來(lái)優(yōu)化教學(xué)過程，使學(xué)生在良好的學(xué)習(xí)情境中掌握知識(shí)、形成能力、培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)?！扒榫硠?chuàng)設(shè)”教學(xué)模式把認(rèn)知活動(dòng)和情感活動(dòng)結(jié)合起來(lái)，充分利用情境來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒。
教學(xué)片段二：
教學(xué)內(nèi)容：《二氧化碳的性質(zhì)》九年級(jí)化學(xué)第一學(xué)期（上海版）
教學(xué)時(shí)間：2012學(xué)年。
課程標(biāo)準(zhǔn)中的學(xué)習(xí)目標(biāo)：使學(xué)生初步掌握二氧化碳的性質(zhì)，學(xué)會(huì)鑒別二氧化碳；使學(xué)生了解二氧化碳在日常生活中的意義。
教師教學(xué)設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)：如何有效創(chuàng)設(shè)學(xué)氧化碳的性質(zhì)的學(xué)習(xí)情境。
課堂呈現(xiàn)方式：
“似雪沒有雪花，叫冰沒有冰碴，無(wú)冰可以制冷，細(xì)菌休想安家”。一是引入謎語(yǔ)，通過對(duì)謎底干冰的分析，讓學(xué)生明白固態(tài)二氧化碳可作制冷劑。二是引入故事，在意大利那不勒斯城附近有一個(gè)“死狗洞”，狗、貓等動(dòng)物一走進(jìn)去，掙扎幾分鐘就死了，人卻可以安然無(wú)恙地通過這個(gè)洞。迷信的人因此說(shuō)，洞里面有“屠狗妖”。為什么會(huì)有如此奇異的現(xiàn)象呢？有一天，科學(xué)家波曼爾專程來(lái)到這個(gè)洞，他始終未見“屠狗妖”，卻見洞內(nèi)倒懸著很多種乳石，濕漉漉的石筍上冒著氣泡。這一切使波曼爾恍然大悟。接著他在洞內(nèi)做了兩個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了“屠狗妖”的秘密，你想知道嗎？三是觀看環(huán)保部門對(duì)大氣檢測(cè)的資料片，用高能燃料推進(jìn)火箭的過程，以及機(jī)動(dòng)車輛尾氣排放圖片、工廠排放廢氣而產(chǎn)生“濃煙滾滾”的景象等，都會(huì)讓學(xué)生有身臨其境的感覺，認(rèn)識(shí)到二氧化碳大量地排放會(huì)引起溫度的升高，產(chǎn)生溫室效應(yīng)。
在分析二氧化碳化學(xué)性質(zhì)的教學(xué)過程中，故意制造問題創(chuàng)設(shè)情境。學(xué)生實(shí)驗(yàn)：在一塑料瓶的二氧化碳中加入少量NaOH溶液并蓋緊瓶蓋，塑料瓶迅速變癟。學(xué)生經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，對(duì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行思考，分析瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)的變化以及引起變化的化學(xué)原因，所學(xué)知識(shí)就大徹大悟了。
學(xué)生學(xué)習(xí)效果：
采用和2009年相同的課后練習(xí)檢測(cè)并進(jìn)行分析：
課后練習(xí)檢測(cè)總體正確率為84.3%，我們可以看出課后檢測(cè)學(xué)生對(duì)于課堂老師講授的知識(shí)點(diǎn)掌握程度較好，知識(shí)目標(biāo)達(dá)成度比較理想。對(duì)比200年的傳統(tǒng)教學(xué)模式課后檢測(cè)63.4%的正確率，可以說(shuō)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果有了大幅度提高。
分析：
創(chuàng)設(shè)典型的情境，利用學(xué)生的好奇心學(xué)氧化碳的性質(zhì)：激發(fā)學(xué)生興趣的謎語(yǔ)，出人意料的故事情節(jié)，創(chuàng)設(shè)塑料瓶為什么變癟的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都是學(xué)生十分感興趣的典型課堂情境。
謎語(yǔ)既有趣味性又有高度概括力。猜“二氧化碳”謎語(yǔ)的過程中能培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)想、推理、歸納等思維能力。在教學(xué)過程中適當(dāng)運(yùn)用謎語(yǔ)，可以啟發(fā)學(xué)生思維，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高課堂教學(xué)的效率。
農(nóng)婦不幸身亡，死狗洞屠狗不屠人，這些跌宕起伏的情節(jié)需要借助化學(xué)知識(shí)才能理解，學(xué)生的興趣會(huì)因此而加強(qiáng)。故事情境不但增強(qiáng)了教學(xué)的趣味性，而且還培養(yǎng)了學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生全身心地投入學(xué)習(xí)。
在一定的化學(xué)情境中學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)生自然而然地理解了所學(xué)的知識(shí)，應(yīng)用能力得到提高。創(chuàng)設(shè)情境來(lái)學(xué)氧化碳的性質(zhì)，學(xué)生學(xué)得更明白，懂得更輕松，掌握得更扎實(shí)，用得更自如，這樣就可以有效地把二氧化碳和生活中相關(guān)問題聯(lián)系起來(lái)。
[課例啟示]
“情境創(chuàng)設(shè)”教學(xué)模式可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在教學(xué)中教師可以根據(jù)不同的知識(shí)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)形式多樣的學(xué)習(xí)情境，讓學(xué)生感覺到化學(xué)知識(shí)就在身邊。
教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)要盡量設(shè)置化學(xué)問題情境，不但可以增強(qiáng)教學(xué)的趣味性，而且還可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生全身心地投入學(xué)習(xí)。猜謎引起學(xué)生的投入與關(guān)注，當(dāng)學(xué)生對(duì)謎語(yǔ)感興趣，就會(huì)越學(xué)越覺得有意義，學(xué)習(xí)興趣更加強(qiáng)烈。當(dāng)學(xué)生置身于“屠狗洞”故事情節(jié)中，就會(huì)有強(qiáng)烈的探究欲望?；瘜W(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，塑料瓶變癟的現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，既有助于集中學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，鞏固基本知識(shí)，又培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手和動(dòng)腦能力以及探索新知的精神。
“情境創(chuàng)設(shè)”教學(xué)模式可以讓學(xué)生感覺到化學(xué)知識(shí)就在身邊。在《二氧化碳的性質(zhì)》教學(xué)中創(chuàng)設(shè)學(xué)生熟悉的生活情境逐步引出問題，讓學(xué)生感覺到二氧化碳在現(xiàn)實(shí)生活中的存在，明白二氧化碳與我們?nèi)粘Ｉ钣嘘P(guān)。特別是有針對(duì)性地去選擇來(lái)自現(xiàn)實(shí)生活中的情境來(lái)體現(xiàn)二氧化碳的性質(zhì)，更利于學(xué)生在生活情境中體驗(yàn)、探索、發(fā)現(xiàn)、理解二氧化碳的性質(zhì)。由于初三學(xué)生已經(jīng)有一定的生活經(jīng)驗(yàn)和社會(huì)經(jīng)驗(yàn)，教師可以充分利用學(xué)生已有的實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，既可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又有助于學(xué)生結(jié)合實(shí)際生活中的現(xiàn)象來(lái)認(rèn)識(shí)二氧化碳，還培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。重現(xiàn)生活情境，密切聯(lián)系學(xué)生的生活和社會(huì)實(shí)際，注重現(xiàn)實(shí)生活中化學(xué)知識(shí)的感受，在一定程度上體現(xiàn)化學(xué)教學(xué)的生活性、實(shí)用性，說(shuō)明化學(xué)學(xué)科與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系緊密。