Очистка газов от оксида углерода
Оксид углерода является высокотоксичным газом. Предельно допустимые концентрации его: в рабочей зоне — 20 мг/м3, в атмосфере (максимально разовая) — 3 мг/м3, среднесуточная — 1мг/м3.
Оксид углерода образуется при неполном сгорании веществ, содержащих углерод. Он входит в состав газов, выделяющихся в процессах выплавки и переработки черных и цветных металлов, выхлопных, газов двигателей внутреннего сгорания, газов, образующихся при взрывных работах, и т.д.
Для очистки газов от оксида углерода используют абсорбцию или промывку газа жидким азотом. Абсорбцию проводят также водно-аммиачными растворами закисных солей ацетата, формиата или карбоната меди.
Медно-аммиачная очистка.
В случае применения медно-аммиачных растворов (табл. 1-5) образуются комплексные медно-аммиачные соединения оксида углерода:
Таблица 1.5.
Состав медно-аммиачных растворов (в г/л)
|
Компонент |
Раствор |
||
|
карбонатный |
формиатный |
ацетатный |
|
|
Си* |
77—90 |
125 |
128—137 |
|
Си2+ |
16—18 |
19 |
17—19 |
|
Си (общ.) |
93—108 |
145 |
148—154 |
|
NH3 |
90—114 |
150 |
153—164 |
|
Кислоты: |
|||
|
-муравьиная |
— |
55—75 |
— |
|
-угольная |
120—140 |
90—110 |
110—125 |
|
-уксусная |
— |
— |
135—170 |
Показано, что наиболее вероятной формой существования одновалентной меди является ион [Cu(NH3)2-2H20]*, образующий с СО ион [Cu(NH3)2C0'H20]* с выделением одного моля воды.
Раствор имеет слабощелочной характер, поэтому одновременно поглощается и диоксид углерода:
Абсорбционная способность раствора увеличивается с повышением концентрации одновалентной меди, давления СО и уменьшением температуры абсорбции. Соотношение свободных аммиака и диоксида углерода в растворе также влияет на поглотительную способность раствора.
Поглотительную способность раствора Vco (в м3/м!) определяют по формуле:
где [Си*] — содержание одновалентной меди в растворе, моль/л; К — коэффициент, зависящий от соотношения аммиака и диоксида углерода в растворе; С — коэфффициент, зависящий от температуры процесса очистки; Рсо— парциальное давление СО.
Для обеспечения глубокой очистки абсорбцию проводят при давлении 11,8-31,4 МПа и температуре раствора 0-20°С. Схема установки представлена на рис. 1-35,а. Регенерацию раствора проводят нагреванием его паром до температуры 80°С. Регенерированный раствор возвращается в абсорбер, а газы на переработку.
Добавление к раствору метанола, этанола, этиленгликоля или глицерина увеличивает его абсорбционную способность, понижает парциальное давление оксида и диоксида углерода над раствором, что позволяет вести процесс очистки под меньшим давлением.
