① 二氧化碳的分離技術(滿意答案100分)
1.2.1吸收法
(1)化學吸收法
化學吸附法是利用CO2和吸附液之間的化學反應將CO2從排氣中分離回收的方法。典型的化學吸收劑有一乙醇氨(MEA)、二乙醇氨(DEA)和甲基二乙醇氨(MDEA)等。 此法為濕式吸收法可與濕式脫硫裝置聯合使用。其反應試:
此反應為一可逆反應,溫度對反應有很大的影響,反應一般在38℃左右吸收CO2,吸收CO2,反應向右進行,當溫度在100℃,反應向左進行,放出CO2。
化學吸收法目前存在的主要問題是:①由於在吸收塔內有起泡、夾帶等現象,使煙氣凈化系統復雜,能量消耗和投資都很大;②由於煙氣中含有少量的O、CO、SO2等氣體,在再生塔的高溫條件下,一方面會與吸收液反應,使吸收液濃度下降,吸收效率降低,另一方面會腐蝕再生塔,影響設備壽命。③處理高爐咽氣時,由於反應的溫度是在100℃以下,就要對高溫氣體換熱,處理的設備增多,加大了投資。
(2)物理吸收法
物理吸收法主要是利用水、甲醇、碳酸丙稀脂等作為吸收劑,利用CO2在這些溶液中的溶解度隨壓力而改變的原理來吸收CO2氣體。這種方法主要在低溫高壓下進行,吸收能力大,吸收利用量少,吸收劑再生不需要加熱,溶劑不起泡,不腐蝕設備。但只能適用於CO2氣體分壓較高的條件,CO2的去除率較低。
1.2.2物理吸附
物理吸附法是利用天然存在的沸石等吸附劑對CO2氣體具有選擇吸附的性質,對CO2氣體進行分離的方法。利用吸附量隨壓力變化而使某種氣體分離回收的方法稱為變壓吸附法(PSA),變壓吸附工藝(PSA法),工藝過程簡單,能耗低,適應能力強,無腐蝕問題。但CO2的回收率比較低,適用於CO2濃度比較高的情況。利用吸附量隨溫度變化而分離回收某種氣體的方法稱為變溫吸附法(TSA)二者結合在一起的為PTSA法。
物理吸附的特點如下:①吸附在低溫高壓下進行,吸附能力大,吸附利用量少,吸附劑再生不需要加熱;②溶劑不起泡,不腐蝕設備;③只適合用於CO2分壓較大的條件。且CO2的去除程度較低。
1.2.3低溫分離法
低溫分離法是通過低溫冷凝分離CO2的一種物理過程, 一般是將煙氣多次壓縮和冷卻後,引起CO2的相變,從而達到從煙氣中分離CO2的目的。
1.2.4膜分離法
利用高分子膜分離氣體是基於混合氣體中CO2氣體與其他組分透過膜材料的速度不同而實現CO2氣體與其他組分的分離。主要有,氣體分離膜(Gas separation membrane)技術和氣體吸附膜(Gas absorption membrane)技術,這兩種膜分離技術在火電廠分離回收CO2過程中有較大的應用前景。此外,膜分離技術還可用於從天然氣中分離CO2,從沼氣中去除CO2。膜分離法具有裝置簡單、操作方便、能耗較低等優點。但是很難得到高純度的CO2。
1.2.5空氣分離/煙氣循環法
空氣分離/煙氣循環法(O2/CO2燃燒法)
首先由Horne和Steinburg於1981年提出。這種新方法的關鍵是確保應用的鍋爐火焰和熱傳輸以及防止空氣泄漏進人爐內。美國能源部資助美國Argoune國家實驗室(ANL)進行了研究,探索出其方法主要有三個步驟:①空氣壓縮分離;②燃燒和電力產生;③煙氣壓縮和脫水。
② 空氣分離技術屬於哪個高新技術領域
你好,應該是屬於「新能源及節能技術」或者「資源與環境技術」這兩個領域
③ 工業中常用氣體分離方法和原理
常用工業氣體包括氧氣、氮氣、氬氣、二氧化碳、液氨、液氯、乙炔氣、氫氣等。工業氣體的生產方法較多,現擇要簡介一些常見的生產方法。
一、氧氣
工業氧氣的生產方法主要有空氣液化分離精餾法( 簡稱空分法)、水電解法和變壓吸附法等。 空分法生產氧氣的工藝流程大體是:吸收空氣→二氧化碳吸收塔→壓縮機→冷卻器→乾燥器→冷凍機→液化分離器→油分離器→氣體儲槽→氧氣壓縮機→氣體充裝。其基本原理是將空氣液化後,利用空氣中各組份沸點的不同在液化分離器進行分離精餾,製取氧氣。大型制氧機組的研究開發投用,使得制氧能耗不斷降低,並易於同時生產多種空分產品(如氮氣、 氬氣及其它惰性氣體等)。為了便於儲存和運輸, 經液化分離器分離後的液氧,用泵輸入低溫液體儲槽,再經槽車運至各深冷液化永久氣體充裝站。液氮、液氬也採用此法儲存、運輸。
二、氮氣
工業氮氣的主要生產方法有空分法、變壓吸附法、膜分離法和燃燒法等。
空分法製取的氮氣純度高,能耗低。變壓吸附法制氮技術是採用5A碳分子篩對空氣中的組份進行選擇性吸附,將氧、氮分離製取氮氣,氮氣產品壓力高、能耗低,產品純度能達到國家標准要求:工業氮≥98.5%,純氮≥99.95%。
三、氬氣
氬氣是大氣中含量最多的惰性氣體,其製取方法主要有空分法。在制氧工藝中,將沸點為-185.9℃左右的餾分從液化分離器中分出即得液氬。
四、二氧化碳
二氧化碳的製取方法主要有:生產石灰副產二氧化碳,釀酒發酵過程副產二氧化碳,重油、焦炭等燃燒產生二氧化碳,合成氨工業副產品二氧化碳等。目前,合成氨工業的原料大都為燃氣、煉廠氣、焦爐氣和煤,其主要成份都是由不同氫碳比的烴類和元素碳構成,在高溫下與水蒸汽作用生成以氫氣和一氧化碳為主體的合成氣,一氧化碳經變換成為二氧化碳。二氧化碳的提純方法有:吸收法、變壓吸附法、吸附精餾法和膜分離法。
五、氨氣
氨的製取方法主要採用直接合成法。合成氨工藝流程是:在水煤氣發生爐中往紅熱的焦炭上吹入空氣和水蒸氣,先得到氮氣、氫氣混合氣體,然後用洗滌熱交換、凝縮二氧化碳和吸收二氧化碳等生產工序制備原料氣體。精製的混合氣體經過過濾器、冷卻器、氨分離器以及加熱器送至合成反應器經分離器分離出液氨。
六、氯氣
工業上用的氯氣主要製取方法是電解飽和食鹽水。純度較高的氯氣由電解熔融氯化物制備活潑金屬時取得。利用空氣或氧氣可催化有機合成工業的副產品氯化氫,使之氧化而轉化為氯氣。
七、乙炔氣
乙炔的製取方法主要有電石水解法、甲烷或烴類的高溫燃燒裂解法和等離子體裂解法。電石水解法工藝流程短,產品純度高,但能耗較大。大多數溶解乙炔生產採用此法。根據乙炔的溶解特性,將乙炔氣壓縮充入溶劑中,並被儲存在充滿多孔填料的鋼瓶內。丙酮作為一種極好的溶劑,在鋼瓶內被填料吸附用於溶解和釋放乙炔,它的作用是增大鋼瓶的有效容積和降低乙炔氣的爆炸性能。整體硅酸鈣多孔填料的作用是均勻地吸附丙酮和阻止乙炔分解爆炸的傳播。推廣使用溶解乙炔氣瓶,既方便使用和提高工效,又改善環境,節約電石消耗,但應保證鋼瓶內多孔填料不受損傷或污染,丙酮溶劑的充裝量應滿足乙炔氣充裝所需要,這樣才能保證安全可靠。溶解乙炔生產充裝工藝流程是:粗乙炔氣發生後經過化學凈化,去除硫、磷等雜質,再經壓縮和乾燥,充裝進入溶解乙炔氣瓶內。
八、氫氣
工業氫氣的生產方法主要有:礦物燃燒轉化制氫、水電解制氫、通過半水煤氣法製得氫。水電解制氫方法技術可靠、操作簡單、維護方便、不產生污染、制氫純度高,唯其電能消耗大,成本較高,生產發展受一定製約,主要供應氫氣純度要求高且用量不太大的用戶使用。但隨著新技術的應用,促進了水電解技術的改進,使水電解制氫技術的成本不斷降低,電耗不斷下降,有望成為「清潔能源」的最主要生產方法。目前,正在研究開發的制氫方法有:電化學分解水製取氫氣,光催化作用製取氫氣等。
④ 如何把霧氣中的水和空氣進行分離的方法或相關技術
首先你說的是分離,而不是吸收或者去除等。分離就是說兩種(水和空氣)分開而其成分或狀態沒有改變。那可以採用:1、汽水分離器(或叫脫水板、除霧器),含水;空氣通過百葉形分離器時,霧滴撞擊脫水板並被捕集,達到汽水分離。
2、降溫,使空氣中的水分結露甚至結冰,可以分離氣和水。
3、採用旋轉的方式,把空氣通入旋風裝置,利用霧滴的慣性將霧滴甩在旋風裝置的內筒壁上然後靠重力流下並匯集。
4、採用乾燥的且不與水反應的吸附劑吸附水,然後通過加熱冷卻或離心脫水回收水並還原吸附劑。
我用過的就這些了。
望採納
⑤ ★關於空氣分離技術★(主要是氧,氮,氬氣)
全部降溫,形成液態。
然後按照沸點的高低,沸點高的先變成液態,取走之後,第二高的,再變成液態。最後剩下一種。就分離出來了
⑥ 從空氣中分離氧氣的過程是什麼變化
1、空氣冷凍分離法
空氣中的主要成分是氧氣和氮氣。利用氧氣和氮氣的沸點不同,從空氣中制備氧氣稱空氣分離法。首先把空氣預冷、凈化(去除空氣中的少量水分、二氧化碳、乙炔、碳氫化合物等氣體和灰塵等雜質)、然後進行壓縮、冷卻,使之成為液態空氣。然後,利用氧和氮的沸點的不同,在精餾塔中把液態空氣多次蒸發和冷凝,將氧氣和氮氣分離開來,得到純氧(可以達到99.6%的純度)和純氮(可以達到99.9%的純度)。如果增加一些附加裝置,還可以提取出氬、氖、氦、氪、氙等在空氣中含量極少的稀有惰性氣體。由空氣分離裝置產出的氧氣,經過壓縮機的壓縮,最後將壓縮氧氣裝入高壓鋼瓶貯存,或通過管道直接輸送到工廠、車間使用。使用這種方法生產氧氣,雖然需要大型的成套設備和嚴格的安全操作技術,但是產量高,每小時可以產出數干、萬立方米的氧氣,而且所耗用的原料僅僅是不用買、不用運、不用倉庫儲存的空氣,所以從1903年研製出第一台深冷空分制氧機以來,這種制氧方法一直得到最廣泛的應用。
2、分子篩制氧法(吸附法)
利用氮分子大於氧分子的特性,使用特製的分子篩把空氣中的氧離分出來。首先,用壓縮機迫使乾燥的空氣通過分子篩進入抽成真空的吸附器中,空氣中的氮分子即被分子篩所吸附,氧氣進入吸附器內,當吸附器內氧氣達到一定量(壓力達到一定程度)時,即可打開出氧閥門放出氧氣。經過一段時間,分子篩吸附的氮逐漸增多,吸附能力減弱,產出的氧氣純度下降,需要用真空泵抽出吸附在分子篩上面的氮,然後重復上述過程。這種製取氧的方法亦稱吸附法。最近,利用吸附法制氧的小型制氧機已經開發出來,便於家庭使用。
⑦ 分離液態空氣的具體流程圖
液態空氣分離步驟
空氣中的主要成分是氧氣和氮氣。利用氧氣和氮氣的沸點不同,從空氣中制備氧氣稱空氣分離法。
1.把空氣預冷、凈化(去除空氣中的少量水分、二氧化碳、乙炔、碳氫化合物等氣體和灰塵等雜質).
2.進行壓縮、冷卻,使之成為液態空氣。
3.利用氧和氮的沸點的不同,在精餾塔中把液態空氣多次蒸發和冷凝,將氧氣和氮氣分離開來,得到純氧(可以達到99.6%的純度)和純氮(可以達到99.9%的純度)。
4.如果增加一些附加裝置,還可以提取出氬、氖、氦、氪、氙等在空氣中含量極少的稀有惰性氣體。
由空氣分離裝置產出的氧氣,經過壓縮機的壓縮,最後將壓縮氧氣裝入高壓鋼瓶貯存,或通過管道直接輸送到工廠、車間使用。使用這種方法生產氧氣,雖然需要大型的成套設備和嚴格的安全操作技術,但是產量高,每小時可以產出數干、萬立方米的氧氣,而且所耗用的原料僅僅是不用買、不用運、不用倉庫儲存的空氣,所以從1903年研製出第一台深冷空分制氧機以來,這種制氧方法一直得到最廣泛的應用。
⑧ 工業上用於氣體分離的技術有哪些
低溫減壓分餾,比如從空氣中分離出氧氣和氮氣
⑨ 什麼是空分技術
參見附圖,這個圖比較清晰的說明了空分的流程
低溫精餾是空分最主要的工藝
還有用到的就是靠壓縮-膨脹、節流來獲取冷量