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    我国学者实现用工业尾气CO2制备混凝土砖应用贯通

    日期 2022-02-07   来源:工程与材料科学部   作者:赖一楠 陈克新 郝亚楠 熊杰  【 】   【打印】   【关闭

      在国家自然科学基金项目(批准号:50978093)资助下,湖南大学史才军教授团队提出了“水分调控—气体迁移—碳化反应”协同理论,揭示了CO2在混凝土内部的迁移规律,突破了CO2不能快速进入混凝土制品内部进行迁移和反应的科学瓶颈,使得利用CO2规模化生产混凝土制品成为可能。

      研究团队在国家自然科学基金资助成果的基础上,结合国内外当前制砖行业现状和水泥骨料生产现状,与华新水泥股份有限公司合作研发了水泥、骨料矿山废弃渣土免烧压蒸制砖的新工艺和生产线装备系统,成功将现有的压蒸养护水泥砖生产线转化成用水泥窑烟气CO2制备砖的自动化生产线。多日的运行结果表明,经水泥窑烟气养护数小时后,砖的平均抗压强度达到15MPa以上,满足国家相关标准的要求,且砖的强度会随龄期持续升高(图)。

      2021年12月28日,华新水泥股份有限公司和湖南大学在华新武穴工业园基地举办了“世界首条水泥窑尾气吸碳制砖生产线在华新水泥成功运行”的新闻发布会。这是世界首条利用CO2生产混凝土制品的生产线。用上述技术进行混凝土制品养护,不需进行CO2的捕集和浓缩。以年产1亿块混凝土砖生产线为例,每年可吸收利用CO2达2.6万吨;取消高温压蒸养护节约的余热蒸汽用来发电,年发电量可达379万千瓦时。

      我国近几年水泥年产量在23亿吨左右,年排放二氧化碳约15亿吨,水泥窑排放尾气中CO2浓度为20—30%,CO2捕集成本很高。这一成果若推广至全国同类砖厂,应用于其它工业尾气CO2捕集及其它种类的混凝土制品,每年预期利用CO2可达5200万吨,为我国建材行业碳中和提供了一个有效的可选技术路径。

     

    图  水泥窑烟气CO2养护混凝土砖




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