Навігація
Головна
ПОСЛУГИ
Авторизація/Реєстрація
Реклама на сайті
 
Головна arrow Екологія arrow Промислова екологія
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Очищення газів від оксиду вуглецю

Оксид вуглецю — високотоксичний газ, продукт неповного згоряння палива у двигунах внутрішнього згоряння, в доменних печах і вагранках металургійних та сталеплавильних підприємств тощо. Тому Санітарними нормами встановлені жорсткі гранично допустимі концентрації СО: в робочій зоні — 20 мг/м8, в атмосфері (максимальна разова) — 3 мг/м8, середньодобова — 1 мг/м3.

Розглянемо основні методи очищення газів від оксиду вуглецю, які найчастіше застосовуються на промислових підприємствах.

Перетворення оксиду в діоксид вуглецю

Розглянемо цей метод на прикладі найбільш поширеного процесу отримання водню конверсією природного газу з водяною парою або киснем, а також газифікацією твердого палива. Хімічні реакції, що при цьому відбуваються, створюють екзотермічний або ендотермічний ефект:

З хімічних реакцій видно, що у трьох випадках при дії водяної пари або кисню виділяється оксид вуглецю, якого можна позбутися лише конверсією з водяною парою, але за наявності окисних залізних каталізаторів:

Цей метод використовують для зміни співвідношення Н2: СО у синтез-газі, а також для очищення захисної атмосфери, призначеної для термооброблення металів.

Промисловий каталізатор конверсії має форму таблеток розміром 6,4 х 6,4 або 9,6 х 9,6 мм. Він містить від 70 до 85 % Ге203 і 5—15 % Сг203, зберігає активність при температурах до 600 °С. У випадку високих концентрацій оксиду вуглецю у вихідному газі каталізатор у контакторі розміщують у декілька шарів, причому передбачають заходи для відведення тепла між шарами. На рис. 4.17 наведена схема установки для очищення газів від оксиду вуглецю.

Установка працює таким чином. Газову суміш, що утворилась у результаті конверсії оксиду вуглецю з водяною парою, а також водень, оксид і діоксид вуглецю після виходу з реактора конвер

Схема промислової установки для очищення газів від оксиду вуглецю

Рис. 4.17. Схема промислової установки для очищення газів від оксиду вуглецю: І — конвертор СО першого ступеня; 2,6 — холодильники; 3 — абсорбер; 4 — нагрівач газу; 5 — конвертор СО другого ступеня; 7 — абсорбер С02 другого ступеня

сії і охолоджують додаванням водяної пари температурою до 370 °С і пропускають через конвертор першого ступеня. Тут за наявності каталізатора 90—95% СО перетворюється в діоксид вуглецю (С02) з утворенням еквівалентної кількості водню. Газ охолоджують у водяному холодильнику до 35—40 °С і вилучають з нього діоксид вуглецю за допомогою етаноламіному, який додають до очищуваного газу. Очищений газ підігрівають у підігрівачі 4, додають необхідну кількість водяної пари, знову піддають конверсії та очищуванню від утвореного діоксиду вуглецю. З метою отримання чистішого водню процес може складатись з трьох ступенів. Після третього ступеня газ містить: 99,7 % Н2; 0,02 % СО; 0,01 % С02; 0,27 % СН4. Температуру процесу підтримують у межах 315—480 °С, тиск — від 0,2 до 2,5 МПа.

Поглинання оксиду вуглецю мідно-аміачним розчином

Цей метод очищення застосовують у тому випадку, коли оксид вуглецю необхідно повністю виділити з очищуваного газу. Так, зокрема вирішується проблема очищення водню, який використовується для синтезу аміаку. В цьому процесі оксид вуглецю під високим тиском поглинається у протитічному абсорбері розчином комплексної мідно-аміачної сполуки оксиду вуглецю. Найчастіше використовуються розчини форміату, карбонату або ацетату міді. Розчин слабколужний, унаслідок чого одночасно поглинається і діоксид вуглецю. Регенерацію проводять нагріванням, під дією тепла комплекс розпадається та оксиди вуглецю повністю виділяються.

В абсорбері відбуваються такі основні реакції:

Іони двовалентної міді не можуть зв'язувати оксид вуглецю, але їх присутність (до 20 %) необхідна, оскільки вони гальмують випадання металевої міді:

Для того щоб утворились катіони двовалентної міді, в систему вводять повітря, забезпечуючи реакцію

Щоб покращити умови очищення, абсорбцію проводять при високому тиску — 32 МПа і низькій температурі — близько 0 °С. Десорбцію здійснюють при атмосферному тиску і температурі близько 80 °С. Схема установки наведена на рис. 4.18.

Схема установки мідно-аміачного очищення газів

Рис. 4.18. Схема установки мідно-аміачного очищення газів: 1 — абсорбер; 2 — насос; 3 — водяний холодильник; 4 — аміачний холодильник; 5 — ємність; 6 — десорбер

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Банківська справа
БЖД
Бухоблік та Аудит
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Нерухомість
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
РПС
Соціологія
Статистика
Страхова справа
Техніка
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Інші