二氧化碳在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括石油開采增效、金屬加工保護(hù)、水處理中和、化工原料制備等核心方向?。?
主要工業(yè)用途分類及具體應(yīng)用示例:
?石油開采增效?
向油井注入液態(tài)二氧化碳可顯著提高原油采收率,每噸二氧化碳可增產(chǎn)原油3-5噸。該技術(shù)通過降低原油黏度、驅(qū)動(dòng)未開采原油流動(dòng)實(shí)現(xiàn)增產(chǎn),屬于提高采收率技術(shù)的重要分支。
?金屬加工與焊接?
二氧化碳作為保護(hù)氣廣泛應(yīng)用于氣保護(hù)電弧焊接,能有效隔離氧氣污染焊縫金屬,提升焊接質(zhì)量。例如在汽車制造中,二氧化碳保護(hù)焊是車身焊接的關(guān)鍵工藝。
?水處理中和劑?
替代傳統(tǒng)強(qiáng)酸(如硫酸)中和工業(yè)廢水中的堿性成分,具有安全可控、運(yùn)行成本低的優(yōu)勢。此方法廣泛應(yīng)用于電鍍、制藥等行業(yè)廢水處理,可減少設(shè)備腐蝕和停機(jī)時(shí)間。
?化工原料制備?
作為尿素生產(chǎn)的主要原料,與氨氣反應(yīng)生成尿素,該應(yīng)用占工業(yè)二氧化碳消耗量的較大比例
用于生產(chǎn)碳酸氫銨、碳酸鋇等化工產(chǎn)品,在碳捕集與利用(CCU)技術(shù)中具有重要戰(zhàn)略意義
?食品工業(yè)應(yīng)用?
雖然屬于工業(yè)交叉應(yīng)用,但二氧化碳在食品領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新值得關(guān)注:
作為冷凍劑用于冷鏈運(yùn)輸(如生鮮食品的干冰冷藏)
超臨界狀態(tài)下的食品萃取技術(shù)(如咖啡脫咖啡因工藝)
?新型清洗技術(shù)?
?超臨界清洗?:在312℃、7.38MPa條件下,二氧化碳變?yōu)楦咝軇娲葻N清洗精密儀器
?干冰清洗技術(shù)?:利用干冰顆粒沖擊清洗工業(yè)設(shè)備表面油污,具有無二次污染、非導(dǎo)電性等優(yōu)勢,特別適用于核工業(yè)設(shè)備清洗
?造紙及環(huán)保領(lǐng)域?
在造紙廠用于油墨處理環(huán)節(jié),替代硫酸可降低成本并實(shí)現(xiàn)化學(xué)品回收。該應(yīng)用體現(xiàn)了二氧化碳在循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的價(jià)值。
技術(shù)發(fā)展趨勢
根據(jù)2025年最新研究,二氧化碳在碳捕集與封存(CCS)和二氧化碳資源化利用領(lǐng)域的技術(shù)突破正在擴(kuò)大其工業(yè)應(yīng)用場景,例如利用二氧化碳合成可降解塑料、制備合成燃料等前沿方向。