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)

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 V_co (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; Р_со— 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.