工业烟气中CO2直接用于增施气肥的流动及扩散特性

作者：陶建国; 吴其荣^*; 王进; 黎方潜

来源：农业工程, 2022, 12(11): 44-50.

DOI：10.19998/j.cnki.2095-1795.2022.11.008

• 工业烟气
• CO2减排
• 气肥
• 流动特性
• 扩散特性

工业烟气中的CO2浓度较低,并且含有不同污染物,能否直接用作增施气肥存在一定的不确定性。为研究将工业烟气中CO2直接用于农业生产中增施气肥的可行性,对工业烟气排放后的烟气特性、CO2组成、污染特性进行了分析和评估。基于CFD数值模拟技术,对工业烟气在大棚内的CO2扩散特性进行了模拟分析。研究结果表明,工业烟气中含有不同的污染物成分可能会对大棚内的环境空气质量产生影响,需经过合理评估并采取适当措施后方可满足农业生产的要求。基于燃煤电厂排放的烟气特点,在CO2吸收速率为5×10-8 m3/s、烟气稀释倍数为100,控制进入大棚内的SO2、NO2、Hg、HF和PM等污染物浓度达到15 mg/m3、8 mg/m3、5μg/m3、0.2 mg/m3和7.5 mg/m3时,可实现大棚内的污染物浓度达到环境空气质量标准的一级标准(GB 3095—2012),并且CO2浓度满足植物生长的浓度要求。不同入口布置方式对大棚内的CO2浓度影响较大,采用两边和中间同时布点的方案可以较好实现CO2浓度在大棚内的均匀性要求。因此,工业烟气中的CO2直接用于农业生产具有可行性,但在实际应用中,应结合烟气中的CO2浓度、植物的吸收速率、CO2喷入位置、稀释倍数和污染物浓度进行综合评估,并应用于农业生产。