全球水泥產業減碳技術發展現況：碳捕捉與節能技術整合分析
學年 113
學期 2
發表日期 2025-06-17
作品名稱 全球水泥產業減碳技術發展現況：碳捕捉與節能技術整合分析
作品名稱（其他語言）
著者 江昭龍、廖峰範
作品所屬單位
出版者
會議名稱 2025台灣過濾與分離學會 暨 碳捕捉與再利用暨負碳技術工作坊
會議地點 台北市，臺灣
摘要 水泥生產過程中的碳排放主要源自原料煅燒過程中碳酸鈣分解(~65%)及燃料燃燒(~35%)。面對這項脫碳(decarbonation)挑戰，當前技術發展主要聚焦於三個關鍵領域：製程效率提升、替代原料應用，以及碳捕捉技術的整合。在製程效率方面，新型預熱器(pre-heater)與分解爐的開發已使得熱能利用效率提升至傳統製程的1.5倍。透過窯爐系統優化與智能控制，目前最新世代乾法窯(dry-process rotary kilns)的熱耗可降至2,900-3,200 kJ/kg熟料(clinker)。熱能回收系統的改良，特別是懸浮預熱器的多級設計，使得餘熱發電效率顯著提升，每噸熟料可額外產生25-30 kWh電力。替代原料與燃料的應用已進入成熟階段。以工業副產品為例，高爐爐渣(blast furnace slag)與飛灰(fly ash)的摻配可使熟料係數降低至65%以下，同時維持水泥強度等級。在替代燃料方面，經過預處理的固體回收燃料(solid recovered fuels, SRF)熱值已可達到18-22 MJ/kg，且窯爐系統改良使得熱替代率(thermal substitution ratio, TSR)突破70%的技術門檻。碳捕捉技術的發展呈現多元化趨勢。目前主流的後燃燒(post-combustion)捕捉技術採用改良型胺基吸收劑，已將能耗需求從早期的4-5 GJ/ton-CO₂降低至2.5-3 GJ/ton-CO₂。純氧燃燒(oxy-fuel combustion)技術則通過提高煙氣中CO₂濃度(> 85%)來降低捕捉成本。以挪威Brevik碳捕捉項目為例，採用優化的胺吸收工藝，實現年捕獲40萬噸CO₂的規模，捕捉效率達90%以上，展現了技術的工業化可行性。
關鍵字 水泥工業、節能減碳、碳捕捉技術、製程優化、替代燃料
語言 zh_TW
收錄於
會議性質 國際
校內研討會地點 無
研討會時間 20250617~20250618
通訊作者 江昭龍
國別 TWN
公開徵稿
出版型式
出處
相關連結

機構典藏連結 ( http://tkuir.lib.tku.edu.tw:8080/dspace/handle/987654321/127467 )

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