二氧化碳、一氧化碳的回收技術(shù)

二氧化碳、一氧化碳的回收技術(shù)一、 二氧化碳、一氧化碳的回收和利用的必要性工業(yè)的快速發(fā)展使得能源消耗尤其是石油、煤炭及天然氣的消耗劇增，空氣污染隨之日益嚴重。由于二氧化碳、一氧化碳等溫室氣體對來自太陽輻射的可見光具有高度的穿透性，而對地球反射出來的長波輻射具有高度的吸收性，能強烈吸收地面輻射中的紅外線，也就是常說的“溫室效應(yīng)”，這種效應(yīng)的加劇導(dǎo)致了全球氣候變暖。全球變暖的后果，會使全球降水量重新分配，冰川和凍土消融，海平面上升等，既危害自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡，更威脅了人類的食物供應(yīng)和居住環(huán)境。CO的毒性很強，當吸入含有CO的氣體時，會導(dǎo)致頭痛、頭昏、胸悶，甚至昏迷，嚴重者死亡。同時一氧化碳、二氧化碳是化工合成的主要原料，現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展一氧化碳、二氧化碳的利用越來越受到人們的重視，許多國家都在研究把二氧化碳、一氧化碳作為潛在碳資源加以綜合利用。早在19世紀30年代，我國就開始將二氧化碳、一氧化碳用于合成有機化合物、滅火、致冷、金屬保護焊接、制造充氣飲料、滅菌等方面。因此，脫除、回收和利用二氧化碳和一氧化碳非常重要。二、 二氧化碳、一氧化碳的脫除方法二氧化碳和一氧化碳脫除主要有低溫甲醇洗、吸收分離法、變壓吸附、膜分離、低溫分離以及催化轉(zhuǎn)化法等。低溫甲醇洗低溫甲醇洗是上世紀50年代初德國林德公司和魯奇公司聯(lián)合開發(fā)的一種氣體凈化工藝。該工藝以甲醇為吸收劑對原料氣中的二氧化碳硫化氫和硫氧碳等酸性氣體選擇性吸收，從而達到下一工段的需求。此工藝大多應(yīng)用與煤化工等氣體凈化單元，在工藝上使用較多的工藝有魯奇工藝、林德工藝和大連理工工藝。低溫甲醇洗作為一種物理氣體凈化方法，具有工程消耗低吸收能力強溶劑便宜和不降解的特點。但是工藝中物流數(shù)量較多，因此工藝流程復(fù)雜多變吸收分離技術(shù)吸收分離技術(shù)是利用吸收劑對混合氣體進行洗滌來分離二氧化碳的方法。按照吸收劑的不同，可以分為物理吸收法和化學吸收法。選擇吸收劑的基本要求是：吸收容量大；選擇性高；飽和蒸氣壓低；適合的沸點；黏度小，熱穩(wěn)定性較高，腐蝕性小，成本低。選擇吸收劑應(yīng)按吸收劑的特點權(quán)衡利弊，有的吸收劑盡管具有較好的性能，但不容易得到或價格昂貴，使用不經(jīng)濟。變壓吸附分離技術(shù)變壓吸附分離提純CO2技術(shù)于1986年實現(xiàn)工業(yè)化，可以從多種含CO2的氣源中捕獲提純CO2,滿足CO2的多種工業(yè)用途。具有能耗低、吸附劑使用周期長、工藝流程簡單、自動化程度高、環(huán)境效益好、無污染產(chǎn)生等優(yōu)點，但具有吸附劑容量有限，需大量吸附劑等缺點。膜分離技術(shù)膜分離法是利用某些聚合材料制成的薄膜，對不同氣體的滲透率不同來分離氣體的。膜是一種起分子級分離過濾作用的介質(zhì)，驅(qū)動力是壓差，當混合氣體與膜接觸，膜兩邊存在壓力時，滲透率高的氣體組分以很高的速率透過薄膜，形成滲透氣流。滲透率低的氣體則被選擇性的攔截，絕大部分在薄膜進氣一側(cè)形成殘留氣流，兩股氣流分別引出，從而使混合氣體的不同組分被分離，這種分離是分子級的分離。低溫分離技術(shù)典型的混合氣體低溫分離流程為原料氣，首先進入制冷系統(tǒng)逐步降溫直至部分組分變?yōu)橐后w，進入氣液分離器分離為尾氣和液態(tài)粗產(chǎn)品。根據(jù)需要，尾氣進入下一級進行進一步的分離或返回制冷系統(tǒng)回收冷量，液態(tài)粗產(chǎn)品直接輸出或適當增壓后進入氣提塔，進一步獲得更純的液態(tài)產(chǎn)品（塔頂氣體則并入氣液分離器尾氣）。此流程中的氣液分離器和氣提塔可合并為一個分餾塔，液態(tài)產(chǎn)品直接以低溫液態(tài)或返回制冷系統(tǒng)回收冷量后以氣態(tài)輸出。催化轉(zhuǎn)化技術(shù)催化轉(zhuǎn)化法是運用催化劑的催化作用把廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化成各種無害的物質(zhì)的方法。催化劑能改變化學反應(yīng)速度，在反應(yīng)結(jié)束時時它本身的量和化學組成沒有大的改變的物質(zhì)。催化劑的活性是它對特定反應(yīng)的，對反應(yīng)速度影響愈大的催化劑，活性就越高。對催化劑的要求是有極高的凈化效率，使用過程中不出現(xiàn)二次污染；有較高的機械強度；有較高的耐熱性和熱穩(wěn)定性；抗毒性強，具有較長的壽命；化學穩(wěn)定性好，選擇性高。從回收和利用目的出發(fā)，催化轉(zhuǎn)化法是最佳方法。例如采用催化甲醇、甲烷化可在脫除二氧化碳和