從廢氣中回收一氧化碳的技術(shù)進(jìn)展

1、| 維普資訊 h ttp:/低溫與特氣 W9SN吃H皤5信希仇如機(jī)）化工部西甯牝工研究從廢氣中回收一氧化碳的技術(shù)進(jìn)展raT扼5F弁畑了廈氣;中QO回收利用的左義.以屋從工蟄廢氣中回收CO各種方崔的特點(diǎn)*采用PSAift和Coio小怯從班氣分離畫(huà)收純凈CO產(chǎn)品氣的隹術(shù)飪淸性進(jìn)行丁出較，筆者認(rèn)為.從環(huán)境保護(hù)和齦帶經(jīng)濟(jì)蚊益考慮.選用PSA迭從 工業(yè)廈中回收利用CO氣體的技術(shù)路紅更可麻.關(guān)鍵詞】氣體分離裝董.變壓吸附法* Cosorb法| 維普資訊 h ttp:/低溫與特氣 W9SN吃H| 維普資訊 h ttp:/低溫與特氣 W9SN吃Hco是當(dāng)今合成多種化工產(chǎn)品的重要原 料，這些產(chǎn)品包播甲醇，甲醛.

2、酣酸，醋軒， 異貳酸酯*碳嚴(yán)二甲酯，草酸二乙酣二甲 基甲酰胺和農(nóng)藥除章劑等。豐富而又廉價(jià)的 co來(lái)源及先進(jìn)的回收、分離、純化技術(shù).將 大大促進(jìn)C0化學(xué)加工產(chǎn)品的進(jìn)一步增民. 甚至有人認(rèn)為，C0化工利用的潛力將來(lái)有 可能達(dá)到當(dāng)今石油化工中的乙烯化工那樣發(fā) 達(dá)*隨著G化學(xué)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)脫.CO在有 機(jī)合成中的重要作用將更加明顯-C0的來(lái)源很廣，它可以來(lái)自天然氣及 石油的蒸汽轉(zhuǎn)化或部分氧化制得的合成氣. 也可來(lái)自煉飲高爐氣、煉鋼轉(zhuǎn)爐氣、電石爐 氣、合成氨裝置的銅銃弛放氣、水煤氣和半 水煤氣等各種各樣的富含CO的混合氣源亠 進(jìn)行C0的化工利用,是變廢為寶，變害為利 的化工與環(huán)保相得益形的重要途輕但要我

3、得廉價(jià)而又大量的純C0氣體（CO俸積含H： 98%）.卻又是不容易的目前.制取純凈 C0的技術(shù)主要有三類(lèi)*深冷分離法,Cosorb 法和變壓吸附（PSA法。深冷分離法是利用各沖氣佯組份的沸點(diǎn) 差來(lái)分離獲取某些單一氣體組阱的.對(duì)于多 組份的混臺(tái)氣，可采用多紙致冷、閃蒸或多 級(jí)低溫精憎來(lái)實(shí)現(xiàn)氣體的分離。該法收率高* 容疑大，但對(duì)設(shè)備要求高，操作技術(shù)要求嚴(yán) 格*特別是對(duì)于同時(shí)含有C0 （沸點(diǎn)為 -191. 5C）和Nh （沸點(diǎn)為一 195&匸）的多 組份氣源來(lái)說(shuō)，從中分離得到純凈C0產(chǎn)品 氣就更不容易了 其能耗高.且操作復(fù)雜一 般.探冷分高法只適合在大型工業(yè)弓悴生產(chǎn) 裝置上應(yīng)用.Cosorb法是繼銅

4、氨液洗滌法之后又一 種新型的絡(luò)合液吸收法4 J這種CO的回 收與純化工藝是美國(guó)Tenneco化學(xué)公司在 本世紀(jì)70年代從鋼廠特爐尾氣中回收CO 氣體而發(fā)展起來(lái)的該法是利用CuAlCh/甲 苯溶液選擇吸收CO,隨后加熱解吸C0而獲 得純度達(dá)対 （ D上CO產(chǎn)品氣的過(guò)程. 它的主要優(yōu)點(diǎn)是能從低壓氣流中（這些氣源 含有6、CH, CO、C0JX H和等成 份）回收到高純CO氣體的能力。Cosorb溶 劑既可迅速地與CO形成絡(luò)合物而被選擇性 吸收*又可在解吸再生塔中可逆地分解釋敬 出CO氣體。PSA法是在加壓下遴行吸附.減壓下進(jìn) 行解吸的儲(chǔ)環(huán)過(guò)程叭由于吸附循環(huán)周期 短，吸附熱來(lái)不及散失又可供解吸之用.

5、故 psAii可近似看作是一種等溫過(guò)程。所 以在本世紀(jì)60年代初人們還稱(chēng)它為“無(wú)熱 吸附”過(guò)程和等溫吸附孫過(guò)程。FEA氣怵 分離過(guò)程就是利用各種吸雜割對(duì)不同氣俸組 紛吸附本領(lǐng)和解吸施力的基異，井經(jīng)多次的 吸附/解吸循環(huán)處理而將氣體各組份分離弄 來(lái)的過(guò)理寢美國(guó)聯(lián)碳公司從60年代末就開(kāi)始 大力推進(jìn)PSA 回收0, 2等工業(yè)氣 悴的應(yīng)用技術(shù)*現(xiàn)在.PSA制OJNe的技術(shù) 在中小型空分嗣O：/Nt的領(lǐng)域中已顯示出 咀顯曲競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)蟀大有用PSA取代傳統(tǒng)空 分，占領(lǐng)瓶輩零售OE/ME市場(chǎng)之崢Cosorb法制CO的技術(shù)，PSA制出技 術(shù)和著里森膜分離回收耳的技術(shù)-都在 1077年獲得過(guò)美國(guó)的柯克帕得里克化學(xué)工

6、 程獎(jiǎng)口分離回收CO的現(xiàn)代三大類(lèi)方法特性比 較如表1所列販.表1CcAorb 諾P S A選二出注一 15進(jìn)井離原厘此學(xué)匾附適用現(xiàn)慎大型中小里屮妝型設(shè)備費(fèi)用肓較柱co梵度/飾98SA98UO蚊率/財(cái)3095458&0援作難易較難簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單一臺(tái)&萬(wàn)赴石的密詡爐一年所產(chǎn)生 的廢氣中含有h 4萬(wàn)t COf 座100萬(wàn)t/a 的鋼廠，其轉(zhuǎn)爐尾氣一年就要帶入大氣約5 萬(wàn)tCO,可見(jiàn)強(qiáng)ft廢氣中CO的回收利用t 其社會(huì)戲益和經(jīng)擠效益是巨大的。我國(guó)在19刖年以前，浙江大學(xué)、上海吳 淞化工廠和杭州応工研究所曾合作進(jìn)行了 Cosorb法的實(shí)臉奩試驗(yàn)和20t/A純CO裝置 的模擬試驗(yàn).曾遊行過(guò)技術(shù)鑒定.在此基礎(chǔ) 上

7、.由上海吳淞化工廠、浙江大學(xué)和化工部 第八設(shè)計(jì)院合作對(duì)該項(xiàng)研究成黑進(jìn)行工業(yè)應(yīng)i 用開(kāi)發(fā)*井在200tA純CO的中試裝置上通 過(guò)了技術(shù)鑒定中試結(jié)果表明，從煉鋼轉(zhuǎn)爐 尾氣（CO的體積含址為中燕再了純度 達(dá)9798% tv）的CO產(chǎn)品.尾氣中CO 的回收率95% CONiH1,所以,用物理吸附法 從含有CO和匚亠的混合氣中回收CO時(shí) 必巍分兩跌用PSA法進(jìn)行分離笫一步先吸 附分離5 已0和琉化物導(dǎo)卡第二步再分 離COa二段法的缺點(diǎn)是流理畏.設(shè)備復(fù)雜. HCO的回收率只有航加乳為了提 高CO的回收率*日本神戶(hù)鋼鐵公司和美國(guó) UCC公司等郝還在開(kāi)發(fā)欄一段法ffPSA分離 回收CO的新工藝?yán)缬袑?zhuān)利報(bào)道.

8、用無(wú) 機(jī)氧化物負(fù)載iSfcCu （I）或鹵化（九（I）和 鹵化Aid）作吸附劑，在4床P書(shū)扎裝置上 分韶回收C6苴CO純度可達(dá)收率 可達(dá)89, fi% *日本已建成5XNECO小試 生產(chǎn)裝豊。代工部西南化工研究院從70年代從來(lái) 開(kāi)發(fā)成功的變壓吸附分離技術(shù).現(xiàn)已能從多 沖氣源中分離回收得到純H=（純度可達(dá) 朋.999%）,純C6和各種純凈炷類(lèi)組講該 技術(shù)現(xiàn)已程全國(guó)推廣應(yīng)用，屬?lài)?guó)家科委墮點(diǎn) 推廣的節(jié)能技改項(xiàng)目之一*該成果曾獲得國(guó) 家級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng).該院對(duì)這一技術(shù)的轉(zhuǎn)|維普資訊 nup:低溫與特氣 嗎加 N02讓方式是采用41交胡匙”工程的作法，即合 同生效后，該院對(duì)用戶(hù)提供工程設(shè)計(jì)服務(wù)】負(fù) 責(zé)設(shè)

9、備制造，并在安裝和調(diào)試時(shí)派專(zhuān)家到現(xiàn) 場(chǎng)服務(wù)*為用戶(hù)培訓(xùn)I操作技術(shù)人員，提供與 主產(chǎn)有關(guān)的操作技術(shù)資料，確保裝置投運(yùn)正 常,直到生產(chǎn)出符合合同要求的產(chǎn)品氣為止， 厳后才全權(quán)移交工程“鑰匙”給用戶(hù)獨(dú)立經(jīng) 營(yíng)管理，投產(chǎn)后也隨時(shí)保證備品備件的供應(yīng)。 該院的這一技術(shù)巳在全國(guó)200券家企業(yè)投入 生產(chǎn)使用.分別用于分離回收H” CO2. CO 和其它純凈繪類(lèi)氣體產(chǎn)品的不同目的，均收 到了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益慕牝工部西甫牝工研究院變壓吸附分離工 程研究所現(xiàn)巳開(kāi)發(fā)成功聲兩段法材PA回收 CO的技術(shù)，第一箕公稱(chēng)能力為SOONmVh 的PSA制CO工業(yè)裝置（即4500SOOQt/a 純CO裝置將于1993年3月

10、在山東淄博有 機(jī)胺廠投產(chǎn)皿它們對(duì)”一段法PSA分離 回收CO技術(shù)的研究，亦已取得一定進(jìn)展，吸 附劑改性研制接近完成，正在進(jìn)行工業(yè)性應(yīng) 用研究.該院設(shè)計(jì)的5Q0Nm7h兩段法PSA制 CO裝置的主要消耗定額如下按INm*純度 396%的CO產(chǎn)品氣計(jì)”半水煤氣（CO悴積含最工2$%） 56n?吸附劑002kg電（3BO/220Vt50Hz）L OfikWh水蒸汽（6 56 6MP斗冬季用）0* 3kg 1986年日本神戶(hù)鋼廠與美國(guó)KTI Cosorb公詞共鳳設(shè)計(jì)的從煉鋼廢氣中回收 CO的5000t/a Cosorb法制CO生產(chǎn)裝置， 估算的純CO生產(chǎn)成本為40-55日元/Nm， （當(dāng)時(shí)相當(dāng)于K 1

11、-1*4元人民幣/NmJ）E, 若按1992年的國(guó)際價(jià)格計(jì)，一套BtWNmVh 的Cosorb法制CO的成套設(shè)備售儉約為400 萬(wàn)美元而同樣規(guī)棋的PSA制CO成套設(shè)備 售價(jià)僅為250-300萬(wàn)美元。一般來(lái)說(shuō)，建設(shè) 同等規(guī)模的CO分離回收工業(yè)裝置，采用 PSA法要比采用Cosorb法投資低10%以 上，生產(chǎn)咸本低勿左右。因?yàn)镃osorb溶劇 中的甲苯在連續(xù)處理過(guò)程中會(huì)少量揮發(fā)撮 失，必須在吸收器和再生塔頂部設(shè)置壓縮.冷 矗與活性炭吸附回收設(shè)備.這樣，既增加了 設(shè)備投資，戈根除不了 Coorb裕劑的揮發(fā)損 失.加之，原料氣中的微量水份會(huì)與Ccaorb 裕劑進(jìn)行不可逆的水解反應(yīng)，導(dǎo)致在CO嚴(yán) 品氣中

12、出現(xiàn)微量HC1雜質(zhì).既力口大了消耗， 又增加了腐蝕.提高了設(shè)備折舊費(fèi).如果后 集加工過(guò)程對(duì)CO中10-的HCI雜質(zhì)敏 感的話，則還需作進(jìn)一步的純化處理.因此， 采用Cosorb法時(shí)，要求對(duì)原料氣進(jìn)行匹格的 純化.特別是其中所含的微量水和微量硫化 物都婆求純化到O2X1（T*以下.Cosorb法裝置投資較高的主要原因在 于Cosorb溶劑的回收裝置和原料氣的凈化 裝置*而這方面的投資費(fèi)用正好是PSA工藝 所不必要的“ Coorb法回收CO的生產(chǎn)成本 較高，主要原因在它的Cosorb溶劑消耗和蒸 汽消耗相對(duì)倔高，其費(fèi)用約占CO生產(chǎn)總成 本的20% f另外 Cosarb溶剤的少址分解對(duì) 設(shè)備仍有一定

13、曲腐蝕作用，造成設(shè)備折舊費(fèi) 用較高，約占生產(chǎn)成本的劉左右這些費(fèi) 用都是PSA工藝回收CO生產(chǎn)成本中所占 份額極小的部分此外.PSA裝置運(yùn)轉(zhuǎn)稔定， 操作費(fèi)用低.更不會(huì)像Cosorb法那樣，裝置 投運(yùn)后的實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益會(huì)受到Cosorb浴劑 相關(guān)化學(xué)品漲價(jià)幅度的沖擊，PSA裝置投運(yùn) 后的實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益穩(wěn)定而明顯.因此，變壓 吸附（PSA）祛從各種廢氣中分離回收CO的 技術(shù)進(jìn)展，日益受到國(guó)內(nèi)外各企業(yè)的普遍關(guān) 注本文是在鄭驟總工程師的指導(dǎo)下完成 的，特此致謝！養(yǎng)考文獻(xiàn)1 HydTOcarbon ProceMingf 1932 61 3） + 103*10?夭燃吒牝工勺1前九CD- 91-34|維普赍訊 n

14、口p:|低溫與特氣1993 No 2工藝與設(shè)備金屬氫化物空調(diào)機(jī)制冷性能的研究張沛龍CI匕京荊包全舅研究總氏也2室 北京100088)論述丁金轉(zhuǎn)整化物的持性、金屬氯化物空1U捉的廉理、工作塞數(shù)和性縫措標(biāo).建立了一牛換按空詢(xún)乘議釆用帶有 擠壓用片井用鋁幷堆和合金粉斡灑舍裝塡粗成虛合材料犀，兇改善恂熱傳廣樽性*利用新研疇的貯氫合 金對(duì).研兗丁謹(jǐn)簾第在典型工沮下不同儒環(huán)時(shí)間合金對(duì)的制拎效舉，確定的量佳ftffw間在此攜環(huán)時(shí)閻下，測(cè)試 丁合金對(duì)在各種工S1下的特性.包摘遲曲、iT和COJ值，精果衷明*諛樓(農(nóng)燒莊9口匚舟口匕門(mén)5匸的工溫下*悴環(huán)時(shí)侷為871時(shí)，其制掙無(wú)殲的WFN60975kW/k啟 巳接

15、近金屬氫化物空調(diào)機(jī)實(shí)朋it要求的目標(biāo)值g “氯化杯空調(diào)機(jī)哩即環(huán)模臨統(tǒng)空調(diào)機(jī)的迅速普及使能源渭耗急劇增 加據(jù)報(bào)道.美國(guó)每年用于空調(diào)的能耗占全 美能涯總耗量的25%m.另外，常規(guī)制冷劑 範(fàn)利昂能破壞冥氧層.因此.在能源和環(huán)境 間題日益嚴(yán)重的今天.開(kāi)發(fā)新的制拎劑替代 產(chǎn)品為世界各國(guó)所關(guān)注.由于空調(diào)機(jī)不一定要求高溫?zé)嵩矗腋?溫?zé)嵩吹哪芰坷寐屎艿?而使用 低品位熱源有較高的熱力學(xué)效率，且能節(jié)省 化石燃料，消除大量的環(huán)境污染金屬氫化 物空調(diào)機(jī)能方便地利用工業(yè)余熱和太陽(yáng)能等 低品位熱源.并可在不同溫度位操作消除 了軌利昂引起的公害.龜免了運(yùn)動(dòng)部件及其 帶來(lái)的撮動(dòng)和磨損，能耗低，費(fèi)用省，無(wú)嗓 音，巳成為金屬氫化物工程研究的熱胃之一.;:jlfw金屬氫化物在不同的溫度和壓力下能可 逆地吸收或放出大量的氫氣，井伴隨熱效應(yīng), 其化學(xué)反應(yīng)方程式為M+ 專(zhuān) HziMHn十2/其中.M為貯氫金H,MH,為金屬氫化物，反 應(yīng)熱 M 為正值.