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作者：来兴平;雷彤;张楠;胡添龙;介凯;刘旭超;
单位：西安科技大学能源与矿业工程学院;西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室;
摘要：为应对全球二氧化碳减排的需求，探索利用废弃煤矿地下空间实现CO_2封存与资源化利用的新路径，以提升其环境与资源效益。提出了包含捕集、封存、转化、分离系统的废弃煤矿巷道CO_2“封存-利用”一体化技术，基于几何相似理论与固体氧化物电解池(SOEC)技术构建巷道反应硐室与实验室微型反应腔之间尺度映射关系，形成室内试验-井下应用的参数对应体系；通过开展恒电流共电解试验以及气相色谱对气体成分分析，系统揭示反应温度与CO_2/H_2O气体比例对CO_2转化效率的影响。结果表明：在保持A/V不变的条件下，巷道反应硐室尺寸为2.4 m×6 m×3.6 m,对应有效反应面积为384 m~2;法拉第效率随着温度的升高呈现出“先下降后升高”的特征，随着CO_2/H_2O气体比例的增加而降低，CO_2转化率随着温度升高而显著提升，随着CO_2/H_2O气体比例增加而降低，在温度为850℃、气体比例CO_2∶H_2O=1∶1的共电解条件下，CO_2实现最优转化效率，转化率达72.22%,法拉第效率为61.77%。研究为实现废弃煤矿巷道CO_2封存与高值化利用提供了理论依据与技术支撑。
关键词：废弃煤矿;;固体氧化物电解池;;CO_2/H_2O共电解;;法拉第效率;;CO_2转化率;;相似理论
