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(yán)重。由于二氧化碳、一氧化碳等溫室氣體對(duì)來(lái)自太陽(yáng)輻射的可見(jiàn)光具有高度的穿透性，而對(duì)地球反射出來(lái)的長(zhǎng)波輻射具有高度的吸收性，能強(qiáng)烈吸收地面輻射中的紅外線，也就是常說(shuō)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(huì)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(qiáng)，當(dāng)吸入含有CO的氣體時(shí)，會(huì)導(dǎo)致頭痛、頭昏、胸悶，甚至昏迷，嚴(yán)重者死亡。同時(shí)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(lái)越受到人們的重視，許多國(guó)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(jì)30年代，我國(guó)就開(kāi)始將二氧化碳、一氧化碳用于合成有機(jī)化合物、滅火、致冷、金屬保護(hù)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(jì)50年代初德國(guó)林德公司和魯奇公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的一種氣體凈化工藝。該工藝以甲醇為吸收劑對(duì)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(dá)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(qiáng)溶劑便宜和不降解的特點(diǎn)。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(duì)混合氣體進(jìn)行洗滌來(lái)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(xué)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(diǎn)；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(diǎn)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(jià)格昂貴，使用不經(jīng)濟(jì)。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(shí)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(zhǎng)、工藝流程簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高、環(huán)境效益好、無(wú)污染產(chǎn)生等優(yōu)點(diǎn)，但具有吸附劑容量有限，需大量吸附劑等缺點(diǎn)。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(duì)不同氣體的滲透率不同來(lái)分離氣體的。膜是一種起分子級(jí)分離過(guò)濾作用的介質(zhì)，驅(qū)動(dòng)力是壓差，當(dāng)混合氣體與膜接觸，膜兩邊存在壓力時(shí)，滲透率高的氣體組分以很高的速率透過(guò)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(jìn)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(jí)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(jìn)入制冷系統(tǒng)逐步降溫直至部分組分變?yōu)橐后w，進(jìn)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(jìn)入下一級(jí)進(jìn)行進(jìn)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(dāng)增壓后進(jìn)入氣提塔，進(jìn)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(gè)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(yùn)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(wú)害的物質(zhì)的方法。催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速度，在反應(yīng)結(jié)束時(shí)時(shí)它本身的量和化學(xué)組成沒(méi)有大的改變的物質(zhì)。催化劑的活性是它對(duì)特定反應(yīng)的，對(duì)反應(yīng)速度影響愈大的催化劑，活性就越高。對(duì)催化劑的要求是有極高的凈化效率，使用過(guò)程中不出現(xiàn)二次污染；有較高的機(jī)械強(qiáng)度；有較高的耐熱性和熱穩(wěn)定性；抗毒性強(qiáng)，具有較長(zhǎng)的壽命；化學(xué)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