① 二氧化碳的分离技术(满意答案100分)
1.2.1吸收法
(1)化学吸收法
化学吸附法是利用CO2和吸附液之间的化学反应将CO2从排气中分离回收的方法。典型的化学吸收剂有一乙醇氨(MEA)、二乙醇氨(DEA)和甲基二乙醇氨(MDEA)等。 此法为湿式吸收法可与湿式脱硫装置联合使用。其反应试:
此反应为一可逆反应,温度对反应有很大的影响,反应一般在38℃左右吸收CO2,吸收CO2,反应向右进行,当温度在100℃,反应向左进行,放出CO2。
化学吸收法目前存在的主要问题是:①由于在吸收塔内有起泡、夹带等现象,使烟气净化系统复杂,能量消耗和投资都很大;②由于烟气中含有少量的O、CO、SO2等气体,在再生塔的高温条件下,一方面会与吸收液反应,使吸收液浓度下降,吸收效率降低,另一方面会腐蚀再生塔,影响设备寿命。③处理高炉咽气时,由于反应的温度是在100℃以下,就要对高温气体换热,处理的设备增多,加大了投资。
(2)物理吸收法
物理吸收法主要是利用水、甲醇、碳酸丙稀脂等作为吸收剂,利用CO2在这些溶液中的溶解度随压力而改变的原理来吸收CO2气体。这种方法主要在低温高压下进行,吸收能力大,吸收利用量少,吸收剂再生不需要加热,溶剂不起泡,不腐蚀设备。但只能适用于CO2气体分压较高的条件,CO2的去除率较低。
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剂对CO2气体具有选择吸附的性质,对CO2气体进行分离的方法。利用吸附量随压力变化而使某种气体分离回收的方法称为变压吸附法(PSA),变压吸附工艺(PSA法),工艺过程简单,能耗低,适应能力强,无腐蚀问题。但CO2的回收率比较低,适用于CO2浓度比较高的情况。利用吸附量随温度变化而分离回收某种气体的方法称为变温吸附法(TSA)二者结合在一起的为PTSA法。
物理吸附的特点如下:①吸附在低温高压下进行,吸附能力大,吸附利用量少,吸附剂再生不需要加热;②溶剂不起泡,不腐蚀设备;③只适合用于CO2分压较大的条件。且CO2的去除程度较低。
1.2.3低温分离法
低温分离法是通过低温冷凝分离CO2的一种物理过程, 一般是将烟气多次压缩和冷却后,引起CO2的相变,从而达到从烟气中分离CO2的目的。
1.2.4膜分离法
利用高分子膜分离气体是基于混合气体中CO2气体与其他组分透过膜材料的速度不同而实现CO2气体与其他组分的分离。主要有,气体分离膜(Gas separation membrane)技术和气体吸附膜(Gas absorption membrane)技术,这两种膜分离技术在火电厂分离回收CO2过程中有较大的应用前景。此外,膜分离技术还可用于从天然气中分离CO2,从沼气中去除CO2。膜分离法具有装置简单、操作方便、能耗较低等优点。但是很难得到高纯度的CO2。
1.2.5空气分离/烟气循环法
空气分离/烟气循环法(O2/CO2燃烧法)
首先由Horne和Steinburg于1981年提出。这种新方法的关键是确保应用的锅炉火焰和热传输以及防止空气泄漏进人炉内。美国能源部资助美国Argoune国家实验室(ANL)进行了研究,探索出其方法主要有三个步骤:①空气压缩分离;②燃烧和电力产生;③烟气压缩和脱水。
② 空气分离技术属于哪个高新技术领域
你好,应该是属于“新能源及节能技术”或者“资源与环境技术”这两个领域
③ 工业中常用气体分离方法和原理
常用工业气体包括氧气、氮气、氩气、二氧化碳、液氨、液氯、乙炔气、氢气等。工业气体的生产方法较多,现择要简介一些常见的生产方法。
一、氧气
工业氧气的生产方法主要有空气液化分离精馏法( 简称空分法)、水电解法和变压吸附法等。 空分法生产氧气的工艺流程大体是:吸收空气→二氧化碳吸收塔→压缩机→冷却器→干燥器→冷冻机→液化分离器→油分离器→气体储槽→氧气压缩机→气体充装。其基本原理是将空气液化后,利用空气中各组份沸点的不同在液化分离器进行分离精馏,制取氧气。大型制氧机组的研究开发投用,使得制氧能耗不断降低,并易于同时生产多种空分产品(如氮气、 氩气及其它惰性气体等)。为了便于储存和运输, 经液化分离器分离后的液氧,用泵输入低温液体储槽,再经槽车运至各深冷液化永久气体充装站。液氮、液氩也采用此法储存、运输。
二、氮气
工业氮气的主要生产方法有空分法、变压吸附法、膜分离法和燃烧法等。
空分法制取的氮气纯度高,能耗低。变压吸附法制氮技术是采用5A碳分子筛对空气中的组份进行选择性吸附,将氧、氮分离制取氮气,氮气产品压力高、能耗低,产品纯度能达到国家标准要求:工业氮≥98.5%,纯氮≥99.95%。
三、氩气
氩气是大气中含量最多的惰性气体,其制取方法主要有空分法。在制氧工艺中,将沸点为-185.9℃左右的馏分从液化分离器中分出即得液氩。
四、二氧化碳
二氧化碳的制取方法主要有:生产石灰副产二氧化碳,酿酒发酵过程副产二氧化碳,重油、焦炭等燃烧产生二氧化碳,合成氨工业副产品二氧化碳等。目前,合成氨工业的原料大都为燃气、炼厂气、焦炉气和煤,其主要成份都是由不同氢碳比的烃类和元素碳构成,在高温下与水蒸汽作用生成以氢气和一氧化碳为主体的合成气,一氧化碳经变换成为二氧化碳。二氧化碳的提纯方法有:吸收法、变压吸附法、吸附精馏法和膜分离法。
五、氨气
氨的制取方法主要采用直接合成法。合成氨工艺流程是:在水煤气发生炉中往红热的焦炭上吹入空气和水蒸气,先得到氮气、氢气混合气体,然后用洗涤热交换、凝缩二氧化碳和吸收二氧化碳等生产工序制备原料气体。精制的混合气体经过过滤器、冷却器、氨分离器以及加热器送至合成反应器经分离器分离出液氨。
六、氯气
工业上用的氯气主要制取方法是电解饱和食盐水。纯度较高的氯气由电解熔融氯化物制备活泼金属时取得。利用空气或氧气可催化有机合成工业的副产品氯化氢,使之氧化而转化为氯气。
七、乙炔气
乙炔的制取方法主要有电石水解法、甲烷或烃类的高温燃烧裂解法和等离子体裂解法。电石水解法工艺流程短,产品纯度高,但能耗较大。大多数溶解乙炔生产采用此法。根据乙炔的溶解特性,将乙炔气压缩充入溶剂中,并被储存在充满多孔填料的钢瓶内。丙酮作为一种极好的溶剂,在钢瓶内被填料吸附用于溶解和释放乙炔,它的作用是增大钢瓶的有效容积和降低乙炔气的爆炸性能。整体硅酸钙多孔填料的作用是均匀地吸附丙酮和阻止乙炔分解爆炸的传播。推广使用溶解乙炔气瓶,既方便使用和提高工效,又改善环境,节约电石消耗,但应保证钢瓶内多孔填料不受损伤或污染,丙酮溶剂的充装量应满足乙炔气充装所需要,这样才能保证安全可靠。溶解乙炔生产充装工艺流程是:粗乙炔气发生后经过化学净化,去除硫、磷等杂质,再经压缩和干燥,充装进入溶解乙炔气瓶内。
八、氢气
工业氢气的生产方法主要有:矿物燃烧转化制氢、水电解制氢、通过半水煤气法制得氢。水电解制氢方法技术可靠、操作简单、维护方便、不产生污染、制氢纯度高,唯其电能消耗大,成本较高,生产发展受一定制约,主要供应氢气纯度要求高且用量不太大的用户使用。但随着新技术的应用,促进了水电解技术的改进,使水电解制氢技术的成本不断降低,电耗不断下降,有望成为“清洁能源”的最主要生产方法。目前,正在研究开发的制氢方法有:电化学分解水制取氢气,光催化作用制取氢气等。
④ 如何把雾气中的水和空气进行分离的方法或相关技术
首先你说的是分离,而不是吸收或者去除等。分离就是说两种(水和空气)分开而其成分或状态没有改变。那可以采用:1、汽水分离器(或叫脱水板、除雾器),含水;空气通过百叶形分离器时,雾滴撞击脱水板并被捕集,达到汽水分离。
2、降温,使空气中的水分结露甚至结冰,可以分离气和水。
3、采用旋转的方式,把空气通入旋风装置,利用雾滴的惯性将雾滴甩在旋风装置的内筒壁上然后靠重力流下并汇集。
4、采用干燥的且不与水反应的吸附剂吸附水,然后通过加热冷却或离心脱水回收水并还原吸附剂。
我用过的就这些了。
望采纳
⑤ ★关于空气分离技术★(主要是氧,氮,氩气)
全部降温,形成液态。
然后按照沸点的高低,沸点高的先变成液态,取走之后,第二高的,再变成液态。最后剩下一种。就分离出来了
⑥ 从空气中分离氧气的过程是什么变化
1、空气冷冻分离法
空气中的主要成分是氧气和氮气。利用氧气和氮气的沸点不同,从空气中制备氧气称空气分离法。首先把空气预冷、净化(去除空气中的少量水分、二氧化碳、乙炔、碳氢化合物等气体和灰尘等杂质)、然后进行压缩、冷却,使之成为液态空气。然后,利用氧和氮的沸点的不同,在精馏塔中把液态空气多次蒸发和冷凝,将氧气和氮气分离开来,得到纯氧(可以达到99.6%的纯度)和纯氮(可以达到99.9%的纯度)。如果增加一些附加装置,还可以提取出氩、氖、氦、氪、氙等在空气中含量极少的稀有惰性气体。由空气分离装置产出的氧气,经过压缩机的压缩,最后将压缩氧气装入高压钢瓶贮存,或通过管道直接输送到工厂、车间使用。使用这种方法生产氧气,虽然需要大型的成套设备和严格的安全操作技术,但是产量高,每小时可以产出数干、万立方米的氧气,而且所耗用的原料仅仅是不用买、不用运、不用仓库储存的空气,所以从1903年研制出第一台深冷空分制氧机以来,这种制氧方法一直得到最广泛的应用。
2、分子筛制氧法(吸附法)
利用氮分子大于氧分子的特性,使用特制的分子筛把空气中的氧离分出来。首先,用压缩机迫使干燥的空气通过分子筛进入抽成真空的吸附器中,空气中的氮分子即被分子筛所吸附,氧气进入吸附器内,当吸附器内氧气达到一定量(压力达到一定程度)时,即可打开出氧阀门放出氧气。经过一段时间,分子筛吸附的氮逐渐增多,吸附能力减弱,产出的氧气纯度下降,需要用真空泵抽出吸附在分子筛上面的氮,然后重复上述过程。这种制取氧的方法亦称吸附法。最近,利用吸附法制氧的小型制氧机已经开发出来,便于家庭使用。
⑦ 分离液态空气的具体流程图
液态空气分离步骤
空气中的主要成分是氧气和氮气。利用氧气和氮气的沸点不同,从空气中制备氧气称空气分离法。
1.把空气预冷、净化(去除空气中的少量水分、二氧化碳、乙炔、碳氢化合物等气体和灰尘等杂质).
2.进行压缩、冷却,使之成为液态空气。
3.利用氧和氮的沸点的不同,在精馏塔中把液态空气多次蒸发和冷凝,将氧气和氮气分离开来,得到纯氧(可以达到99.6%的纯度)和纯氮(可以达到99.9%的纯度)。
4.如果增加一些附加装置,还可以提取出氩、氖、氦、氪、氙等在空气中含量极少的稀有惰性气体。
由空气分离装置产出的氧气,经过压缩机的压缩,最后将压缩氧气装入高压钢瓶贮存,或通过管道直接输送到工厂、车间使用。使用这种方法生产氧气,虽然需要大型的成套设备和严格的安全操作技术,但是产量高,每小时可以产出数干、万立方米的氧气,而且所耗用的原料仅仅是不用买、不用运、不用仓库储存的空气,所以从1903年研制出第一台深冷空分制氧机以来,这种制氧方法一直得到最广泛的应用。
⑧ 工业上用于气体分离的技术有哪些
低温减压分馏,比如从空气中分离出氧气和氮气
⑨ 什么是空分技术
参见附图,这个图比较清晰的说明了空分的流程
低温精馏是空分最主要的工艺
还有用到的就是靠压缩-膨胀、节流来获取冷量